345db08e5d2003a503086353b9bb13a88886c4b3
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / mem.c
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
4  *
5  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
6  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
7  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
8  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
9  *  PPC44x/36-bit changes by Matt Porter (mporter@mvista.com)
10  *
11  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
12  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
13  *
14  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
15  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
16  *  as published by the Free Software Foundation; either version
17  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
18  *
19  */
20
21 #include <linux/config.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/errno.h>
26 #include <linux/string.h>
27 #include <linux/types.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/stddef.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/bootmem.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/initrd.h>
34 #include <linux/pagemap.h>
35
36 #include <asm/pgalloc.h>
37 #include <asm/prom.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mmu_context.h>
40 #include <asm/pgtable.h>
41 #include <asm/mmu.h>
42 #include <asm/smp.h>
43 #include <asm/machdep.h>
44 #include <asm/btext.h>
45 #include <asm/tlb.h>
46 #include <asm/bootinfo.h>
47 #include <asm/prom.h>
48
49 #include "mem_pieces.h"
50 #include "mmu_decl.h"
51
52 #ifndef CPU_FTR_COHERENT_ICACHE
53 #define CPU_FTR_COHERENT_ICACHE 0       /* XXX for now */
54 #define CPU_FTR_NOEXECUTE       0
55 #endif
56
57 /*
58  * This is called by /dev/mem to know if a given address has to
59  * be mapped non-cacheable or not
60  */
61 int page_is_ram(unsigned long pfn)
62 {
63         unsigned long paddr = (pfn << PAGE_SHIFT);
64
65 #ifndef CONFIG_PPC64    /* XXX for now */
66         return paddr < __pa(high_memory);
67 #else
68         int i;
69         for (i=0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
70                 unsigned long base;
71
72                 base = lmb.memory.region[i].base;
73
74                 if ((paddr >= base) &&
75                         (paddr < (base + lmb.memory.region[i].size))) {
76                         return 1;
77                 }
78         }
79
80         return 0;
81 #endif
82 }
83 EXPORT_SYMBOL(page_is_ram);
84
85 pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long addr,
86                               unsigned long size, pgprot_t vma_prot)
87 {
88         if (ppc_md.phys_mem_access_prot)
89                 return ppc_md.phys_mem_access_prot(file, addr, size, vma_prot);
90
91         if (!page_is_ram(addr >> PAGE_SHIFT))
92                 vma_prot = __pgprot(pgprot_val(vma_prot)
93                                     | _PAGE_GUARDED | _PAGE_NO_CACHE);
94         return vma_prot;
95 }
96 EXPORT_SYMBOL(phys_mem_access_prot);
97
98 void show_mem(void)
99 {
100         unsigned long total = 0, reserved = 0;
101         unsigned long shared = 0, cached = 0;
102         unsigned long highmem = 0;
103         struct page *page;
104         pg_data_t *pgdat;
105         unsigned long i;
106
107         printk("Mem-info:\n");
108         show_free_areas();
109         printk("Free swap:       %6ldkB\n", nr_swap_pages<<(PAGE_SHIFT-10));
110         for_each_pgdat(pgdat) {
111                 for (i = 0; i < pgdat->node_spanned_pages; i++) {
112                         page = pgdat_page_nr(pgdat, i);
113                         total++;
114                         if (PageHighMem(page))
115                                 highmem++;
116                         if (PageReserved(page))
117                                 reserved++;
118                         else if (PageSwapCache(page))
119                                 cached++;
120                         else if (page_count(page))
121                                 shared += page_count(page) - 1;
122                 }
123         }
124         printk("%ld pages of RAM\n", total);
125 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
126         printk("%ld pages of HIGHMEM\n", highmem);
127 #endif
128         printk("%ld reserved pages\n", reserved);
129         printk("%ld pages shared\n", shared);
130         printk("%ld pages swap cached\n", cached);
131 }
132
133 /*
134  * This is called when a page has been modified by the kernel.
135  * It just marks the page as not i-cache clean.  We do the i-cache
136  * flush later when the page is given to a user process, if necessary.
137  */
138 void flush_dcache_page(struct page *page)
139 {
140         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE))
141                 return;
142         /* avoid an atomic op if possible */
143         if (test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
144                 clear_bit(PG_arch_1, &page->flags);
145 }
146 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
147
148 void flush_dcache_icache_page(struct page *page)
149 {
150 #ifdef CONFIG_BOOKE
151         void *start = kmap_atomic(page, KM_PPC_SYNC_ICACHE);
152         __flush_dcache_icache(start);
153         kunmap_atomic(start, KM_PPC_SYNC_ICACHE);
154 #elif defined(CONFIG_8xx)
155         /* On 8xx there is no need to kmap since highmem is not supported */
156         __flush_dcache_icache(page_address(page)); 
157 #else
158         __flush_dcache_icache_phys(page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT);
159 #endif
160
161 }
162 void clear_user_page(void *page, unsigned long vaddr, struct page *pg)
163 {
164         clear_page(page);
165
166         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE))
167                 return;
168         /*
169          * We shouldnt have to do this, but some versions of glibc
170          * require it (ld.so assumes zero filled pages are icache clean)
171          * - Anton
172          */
173
174         /* avoid an atomic op if possible */
175         if (test_bit(PG_arch_1, &pg->flags))
176                 clear_bit(PG_arch_1, &pg->flags);
177 }
178 EXPORT_SYMBOL(clear_user_page);
179
180 void copy_user_page(void *vto, void *vfrom, unsigned long vaddr,
181                     struct page *pg)
182 {
183         copy_page(vto, vfrom);
184
185         /*
186          * We should be able to use the following optimisation, however
187          * there are two problems.
188          * Firstly a bug in some versions of binutils meant PLT sections
189          * were not marked executable.
190          * Secondly the first word in the GOT section is blrl, used
191          * to establish the GOT address. Until recently the GOT was
192          * not marked executable.
193          * - Anton
194          */
195 #if 0
196         if (!vma->vm_file && ((vma->vm_flags & VM_EXEC) == 0))
197                 return;
198 #endif
199
200         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE))
201                 return;
202
203         /* avoid an atomic op if possible */
204         if (test_bit(PG_arch_1, &pg->flags))
205                 clear_bit(PG_arch_1, &pg->flags);
206 }
207
208 void flush_icache_user_range(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
209                              unsigned long addr, int len)
210 {
211         unsigned long maddr;
212
213         maddr = (unsigned long) kmap(page) + (addr & ~PAGE_MASK);
214         flush_icache_range(maddr, maddr + len);
215         kunmap(page);
216 }
217 EXPORT_SYMBOL(flush_icache_user_range);
218
219 /*
220  * This is called at the end of handling a user page fault, when the
221  * fault has been handled by updating a PTE in the linux page tables.
222  * We use it to preload an HPTE into the hash table corresponding to
223  * the updated linux PTE.
224  * 
225  * This must always be called with the mm->page_table_lock held
226  */
227 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
228                       pte_t pte)
229 {
230         /* handle i-cache coherency */
231         unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
232 #ifdef CONFIG_PPC32
233         pmd_t *pmd;
234 #else
235         unsigned long vsid;
236         void *pgdir;
237         pte_t *ptep;
238         int local = 0;
239         cpumask_t tmp;
240         unsigned long flags;
241 #endif
242
243         /* handle i-cache coherency */
244         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE) &&
245             !cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) &&
246             pfn_valid(pfn)) {
247                 struct page *page = pfn_to_page(pfn);
248                 if (!PageReserved(page)
249                     && !test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
250                         if (vma->vm_mm == current->active_mm) {
251 #ifdef CONFIG_8xx
252                         /* On 8xx, cache control instructions (particularly 
253                          * "dcbst" from flush_dcache_icache) fault as write 
254                          * operation if there is an unpopulated TLB entry 
255                          * for the address in question. To workaround that, 
256                          * we invalidate the TLB here, thus avoiding dcbst 
257                          * misbehaviour.
258                          */
259                                 _tlbie(address);
260 #endif
261                                 __flush_dcache_icache((void *) address);
262                         } else
263                                 flush_dcache_icache_page(page);
264                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
265                 }
266         }
267
268 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU
269         /* We only want HPTEs for linux PTEs that have _PAGE_ACCESSED set */
270         if (!pte_young(pte) || address >= TASK_SIZE)
271                 return;
272 #ifdef CONFIG_PPC32
273         if (Hash == 0)
274                 return;
275         pmd = pmd_offset(pgd_offset(vma->vm_mm, address), address);
276         if (!pmd_none(*pmd))
277                 add_hash_page(vma->vm_mm->context, address, pmd_val(*pmd));
278 #else
279         pgdir = vma->vm_mm->pgd;
280         if (pgdir == NULL)
281                 return;
282
283         ptep = find_linux_pte(pgdir, ea);
284         if (!ptep)
285                 return;
286
287         vsid = get_vsid(vma->vm_mm->context.id, ea);
288
289         local_irq_save(flags);
290         tmp = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
291         if (cpus_equal(vma->vm_mm->cpu_vm_mask, tmp))
292                 local = 1;
293
294         __hash_page(ea, pte_val(pte) & (_PAGE_USER|_PAGE_RW), vsid, ptep,
295                     0x300, local);
296         local_irq_restore(flags);
297 #endif
298 #endif
299 }