powerpc: Merge enough to start building in arch/powerpc.
[linux-2.6.git] / arch / ppc64 / kernel / iSeries_htab.c
1 /*
2  * iSeries hashtable management.
3  *      Derived from pSeries_htab.c
4  *
5  * SMP scalability work:
6  *    Copyright (C) 2001 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
7  * 
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
10  * as published by the Free Software Foundation; either version
11  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
12  */
13 #include <asm/machdep.h>
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/mmu.h>
16 #include <asm/mmu_context.h>
17 #include <asm/iSeries/HvCallHpt.h>
18 #include <asm/abs_addr.h>
19 #include <linux/spinlock.h>
20
21 static spinlock_t iSeries_hlocks[64] __cacheline_aligned_in_smp = { [0 ... 63] = SPIN_LOCK_UNLOCKED};
22
23 /*
24  * Very primitive algorithm for picking up a lock
25  */
26 static inline void iSeries_hlock(unsigned long slot)
27 {
28         if (slot & 0x8)
29                 slot = ~slot;
30         spin_lock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
31 }
32
33 static inline void iSeries_hunlock(unsigned long slot)
34 {
35         if (slot & 0x8)
36                 slot = ~slot;
37         spin_unlock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
38 }
39
40 static long iSeries_hpte_insert(unsigned long hpte_group, unsigned long va,
41                                 unsigned long prpn, unsigned long vflags,
42                                 unsigned long rflags)
43 {
44         unsigned long arpn;
45         long slot;
46         hpte_t lhpte;
47         int secondary = 0;
48
49         /*
50          * The hypervisor tries both primary and secondary.
51          * If we are being called to insert in the secondary,
52          * it means we have already tried both primary and secondary,
53          * so we return failure immediately.
54          */
55         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
56                 return -1;
57
58         iSeries_hlock(hpte_group);
59
60         slot = HvCallHpt_findValid(&lhpte, va >> PAGE_SHIFT);
61         BUG_ON(lhpte.v & HPTE_V_VALID);
62
63         if (slot == -1) { /* No available entry found in either group */
64                 iSeries_hunlock(hpte_group);
65                 return -1;
66         }
67
68         if (slot < 0) {         /* MSB set means secondary group */
69                 vflags |= HPTE_V_VALID;
70                 secondary = 1;
71                 slot &= 0x7fffffffffffffff;
72         }
73
74         arpn = phys_to_abs(prpn << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
75
76         lhpte.v = (va >> 23) << HPTE_V_AVPN_SHIFT | vflags | HPTE_V_VALID;
77         lhpte.r = (arpn << HPTE_R_RPN_SHIFT) | rflags;
78
79         /* Now fill in the actual HPTE */
80         HvCallHpt_addValidate(slot, secondary, &lhpte);
81
82         iSeries_hunlock(hpte_group);
83
84         return (secondary << 3) | (slot & 7);
85 }
86
87 static unsigned long iSeries_hpte_getword0(unsigned long slot)
88 {
89         hpte_t hpte;
90
91         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
92         return hpte.v;
93 }
94
95 static long iSeries_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
96 {
97         unsigned long slot_offset;
98         int i;
99         unsigned long hpte_v;
100
101         /* Pick a random slot to start at */
102         slot_offset = mftb() & 0x7;
103
104         iSeries_hlock(hpte_group);
105
106         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
107                 hpte_v = iSeries_hpte_getword0(hpte_group + slot_offset);
108
109                 if (! (hpte_v & HPTE_V_BOLTED)) {
110                         HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(hpte_group + 
111                                                          slot_offset, 0, 0);
112                         iSeries_hunlock(hpte_group);
113                         return i;
114                 }
115
116                 slot_offset++;
117                 slot_offset &= 0x7;
118         }
119
120         iSeries_hunlock(hpte_group);
121
122         return -1;
123 }
124
125 /*
126  * The HyperVisor expects the "flags" argument in this form:
127  *      bits  0..59 : reserved
128  *      bit      60 : N
129  *      bits 61..63 : PP2,PP1,PP0
130  */
131 static long iSeries_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
132                                   unsigned long va, int large, int local)
133 {
134         hpte_t hpte;
135         unsigned long avpn = va >> 23;
136
137         iSeries_hlock(slot);
138
139         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
140         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte.v) == avpn) && (hpte.v & HPTE_V_VALID)) {
141                 /*
142                  * Hypervisor expects bits as NPPP, which is
143                  * different from how they are mapped in our PP.
144                  */
145                 HvCallHpt_setPp(slot, (newpp & 0x3) | ((newpp & 0x4) << 1));
146                 iSeries_hunlock(slot);
147                 return 0;
148         }
149         iSeries_hunlock(slot);
150
151         return -1;
152 }
153
154 /*
155  * Functions used to find the PTE for a particular virtual address. 
156  * Only used during boot when bolting pages.
157  *
158  * Input : vpn      : virtual page number
159  * Output: PTE index within the page table of the entry
160  *         -1 on failure
161  */
162 static long iSeries_hpte_find(unsigned long vpn)
163 {
164         hpte_t hpte;
165         long slot;
166
167         /*
168          * The HvCallHpt_findValid interface is as follows:
169          * 0xffffffffffffffff : No entry found.
170          * 0x00000000xxxxxxxx : Entry found in primary group, slot x
171          * 0x80000000xxxxxxxx : Entry found in secondary group, slot x
172          */
173         slot = HvCallHpt_findValid(&hpte, vpn); 
174         if (hpte.v & HPTE_V_VALID) {
175                 if (slot < 0) {
176                         slot &= 0x7fffffffffffffff;
177                         slot = -slot;
178                 }
179         } else
180                 slot = -1;
181         return slot;
182 }
183
184 /*
185  * Update the page protection bits. Intended to be used to create
186  * guard pages for kernel data structures on pages which are bolted
187  * in the HPT. Assumes pages being operated on will not be stolen.
188  * Does not work on large pages.
189  *
190  * No need to lock here because we should be the only user.
191  */
192 static void iSeries_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp, unsigned long ea)
193 {
194         unsigned long vsid,va,vpn;
195         long slot;
196
197         vsid = get_kernel_vsid(ea);
198         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
199         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
200         slot = iSeries_hpte_find(vpn); 
201         if (slot == -1)
202                 panic("updateboltedpp: Could not find page to bolt\n");
203         HvCallHpt_setPp(slot, newpp);
204 }
205
206 static void iSeries_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
207                                     int large, int local)
208 {
209         unsigned long hpte_v;
210         unsigned long avpn = va >> 23;
211         unsigned long flags;
212
213         local_irq_save(flags);
214
215         iSeries_hlock(slot);
216
217         hpte_v = iSeries_hpte_getword0(slot);
218         
219         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte_v) == avpn) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
220                 HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(slot, 0, 0);
221
222         iSeries_hunlock(slot);
223
224         local_irq_restore(flags);
225 }
226
227 void hpte_init_iSeries(void)
228 {
229         ppc_md.hpte_invalidate  = iSeries_hpte_invalidate;
230         ppc_md.hpte_updatepp    = iSeries_hpte_updatepp;
231         ppc_md.hpte_updateboltedpp = iSeries_hpte_updateboltedpp;
232         ppc_md.hpte_insert      = iSeries_hpte_insert;
233         ppc_md.hpte_remove      = iSeries_hpte_remove;
234
235         htab_finish_init();
236 }