sh: romImage support V2
[linux-2.6.git] / arch / sparc / 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/init.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/fs.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/hugetlb.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/sysctl.h>
15
16 #include <asm/mman.h>
17 #include <asm/pgalloc.h>
18 #include <asm/tlb.h>
19 #include <asm/tlbflush.h>
20 #include <asm/cacheflush.h>
21 #include <asm/mmu_context.h>
22
23 /* Slightly simplified from the non-hugepage variant because by
24  * definition we don't have to worry about any page coloring stuff
25  */
26 #define VA_EXCLUDE_START (0x0000080000000000UL - (1UL << 32UL))
27 #define VA_EXCLUDE_END   (0xfffff80000000000UL + (1UL << 32UL))
28
29 static unsigned long hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(struct file *filp,
30                                                         unsigned long addr,
31                                                         unsigned long len,
32                                                         unsigned long pgoff,
33                                                         unsigned long flags)
34 {
35         struct mm_struct *mm = current->mm;
36         struct vm_area_struct * vma;
37         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
38         unsigned long start_addr;
39
40         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
41                 task_size = STACK_TOP32;
42         if (unlikely(len >= VA_EXCLUDE_START))
43                 return -ENOMEM;
44
45         if (len > mm->cached_hole_size) {
46                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
47         } else {
48                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
49                 mm->cached_hole_size = 0;
50         }
51
52         task_size -= len;
53
54 full_search:
55         addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
56
57         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
58                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
59                 if (addr < VA_EXCLUDE_START &&
60                     (addr + len) >= VA_EXCLUDE_START) {
61                         addr = VA_EXCLUDE_END;
62                         vma = find_vma(mm, VA_EXCLUDE_END);
63                 }
64                 if (unlikely(task_size < addr)) {
65                         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
66                                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
67                                 mm->cached_hole_size = 0;
68                                 goto full_search;
69                         }
70                         return -ENOMEM;
71                 }
72                 if (likely(!vma || addr + len <= vma->vm_start)) {
73                         /*
74                          * Remember the place where we stopped the search:
75                          */
76                         mm->free_area_cache = addr + len;
77                         return addr;
78                 }
79                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
80                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
81
82                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
83         }
84 }
85
86 static unsigned long
87 hugetlb_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
88                                   const unsigned long len,
89                                   const unsigned long pgoff,
90                                   const unsigned long flags)
91 {
92         struct vm_area_struct *vma;
93         struct mm_struct *mm = current->mm;
94         unsigned long addr = addr0;
95
96         /* This should only ever run for 32-bit processes.  */
97         BUG_ON(!test_thread_flag(TIF_32BIT));
98
99         /* check if free_area_cache is useful for us */
100         if (len <= mm->cached_hole_size) {
101                 mm->cached_hole_size = 0;
102                 mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
103         }
104
105         /* either no address requested or can't fit in requested address hole */
106         addr = mm->free_area_cache & HPAGE_MASK;
107
108         /* make sure it can fit in the remaining address space */
109         if (likely(addr > len)) {
110                 vma = find_vma(mm, addr-len);
111                 if (!vma || addr <= vma->vm_start) {
112                         /* remember the address as a hint for next time */
113                         return (mm->free_area_cache = addr-len);
114                 }
115         }
116
117         if (unlikely(mm->mmap_base < len))
118                 goto bottomup;
119
120         addr = (mm->mmap_base-len) & HPAGE_MASK;
121
122         do {
123                 /*
124                  * Lookup failure means no vma is above this address,
125                  * else if new region fits below vma->vm_start,
126                  * return with success:
127                  */
128                 vma = find_vma(mm, addr);
129                 if (likely(!vma || addr+len <= vma->vm_start)) {
130                         /* remember the address as a hint for next time */
131                         return (mm->free_area_cache = addr);
132                 }
133
134                 /* remember the largest hole we saw so far */
135                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
136                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
137
138                 /* try just below the current vma->vm_start */
139                 addr = (vma->vm_start-len) & HPAGE_MASK;
140         } while (likely(len < vma->vm_start));
141
142 bottomup:
143         /*
144          * A failed mmap() very likely causes application failure,
145          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
146          * can happen with large stack limits and large mmap()
147          * allocations.
148          */
149         mm->cached_hole_size = ~0UL;
150         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
151         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
152         /*
153          * Restore the topdown base:
154          */
155         mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
156         mm->cached_hole_size = ~0UL;
157
158         return addr;
159 }
160
161 unsigned long
162 hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
163                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
164 {
165         struct mm_struct *mm = current->mm;
166         struct vm_area_struct *vma;
167         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
168
169         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
170                 task_size = STACK_TOP32;
171
172         if (len & ~HPAGE_MASK)
173                 return -EINVAL;
174         if (len > task_size)
175                 return -ENOMEM;
176
177         if (flags & MAP_FIXED) {
178                 if (prepare_hugepage_range(file, addr, len))
179                         return -EINVAL;
180                 return addr;
181         }
182
183         if (addr) {
184                 addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
185                 vma = find_vma(mm, addr);
186                 if (task_size - len >= addr &&
187                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start))
188                         return addr;
189         }
190         if (mm->get_unmapped_area == arch_get_unmapped_area)
191                 return hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(file, addr, len,
192                                 pgoff, flags);
193         else
194                 return hugetlb_get_unmapped_area_topdown(file, addr, len,
195                                 pgoff, flags);
196 }
197
198 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
199                         unsigned long addr, unsigned long sz)
200 {
201         pgd_t *pgd;
202         pud_t *pud;
203         pmd_t *pmd;
204         pte_t *pte = NULL;
205
206         /* We must align the address, because our caller will run
207          * set_huge_pte_at() on whatever we return, which writes out
208          * all of the sub-ptes for the hugepage range.  So we have
209          * to give it the first such sub-pte.
210          */
211         addr &= HPAGE_MASK;
212
213         pgd = pgd_offset(mm, addr);
214         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
215         if (pud) {
216                 pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
217                 if (pmd)
218                         pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
219         }
220         return pte;
221 }
222
223 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
224 {
225         pgd_t *pgd;
226         pud_t *pud;
227         pmd_t *pmd;
228         pte_t *pte = NULL;
229
230         addr &= HPAGE_MASK;
231
232         pgd = pgd_offset(mm, addr);
233         if (!pgd_none(*pgd)) {
234                 pud = pud_offset(pgd, addr);
235                 if (!pud_none(*pud)) {
236                         pmd = pmd_offset(pud, addr);
237                         if (!pmd_none(*pmd))
238                                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
239                 }
240         }
241         return pte;
242 }
243
244 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep)
245 {
246         return 0;
247 }
248
249 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
250                      pte_t *ptep, pte_t entry)
251 {
252         int i;
253
254         if (!pte_present(*ptep) && pte_present(entry))
255                 mm->context.huge_pte_count++;
256
257         addr &= HPAGE_MASK;
258         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
259                 set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
260                 ptep++;
261                 addr += PAGE_SIZE;
262                 pte_val(entry) += PAGE_SIZE;
263         }
264 }
265
266 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
267                               pte_t *ptep)
268 {
269         pte_t entry;
270         int i;
271
272         entry = *ptep;
273         if (pte_present(entry))
274                 mm->context.huge_pte_count--;
275
276         addr &= HPAGE_MASK;
277
278         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
279                 pte_clear(mm, addr, ptep);
280                 addr += PAGE_SIZE;
281                 ptep++;
282         }
283
284         return entry;
285 }
286
287 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm,
288                               unsigned long address, int write)
289 {
290         return ERR_PTR(-EINVAL);
291 }
292
293 int pmd_huge(pmd_t pmd)
294 {
295         return 0;
296 }
297
298 int pud_huge(pud_t pud)
299 {
300         return 0;
301 }
302
303 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
304                              pmd_t *pmd, int write)
305 {
306         return NULL;
307 }
308
309 static void context_reload(void *__data)
310 {
311         struct mm_struct *mm = __data;
312
313         if (mm == current->mm)
314                 load_secondary_context(mm);
315 }
316
317 void hugetlb_prefault_arch_hook(struct mm_struct *mm)
318 {
319         struct tsb_config *tp = &mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE];
320
321         if (likely(tp->tsb != NULL))
322                 return;
323
324         tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, 0);
325         tsb_context_switch(mm);
326         smp_tsb_sync(mm);
327
328         /* On UltraSPARC-III+ and later, configure the second half of
329          * the Data-TLB for huge pages.
330          */
331         if (tlb_type == cheetah_plus) {
332                 unsigned long ctx;
333
334                 spin_lock(&ctx_alloc_lock);
335                 ctx = mm->context.sparc64_ctx_val;
336                 ctx &= ~CTX_PGSZ_MASK;
337                 ctx |= CTX_PGSZ_BASE << CTX_PGSZ0_SHIFT;
338                 ctx |= CTX_PGSZ_HUGE << CTX_PGSZ1_SHIFT;
339
340                 if (ctx != mm->context.sparc64_ctx_val) {
341                         /* When changing the page size fields, we
342                          * must perform a context flush so that no
343                          * stale entries match.  This flush must
344                          * occur with the original context register
345                          * settings.
346                          */
347                         do_flush_tlb_mm(mm);
348
349                         /* Reload the context register of all processors
350                          * also executing in this address space.
351                          */
352                         mm->context.sparc64_ctx_val = ctx;
353                         on_each_cpu(context_reload, mm, 0);
354                 }
355                 spin_unlock(&ctx_alloc_lock);
356         }
357 }