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 ([email protected])
   6  *
   7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) ([email protected])
   8  *  and Cort Dougan (PReP) ([email protected])
   9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov ([email protected]).
  11  *
  12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  14  *
  15  *  Dave Engebretsen <[email protected]>
  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         unsigned long vsid;
 104
 105         if (mem_init_done) {
 106                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
 107                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
 108                 if (!pudp)
 109                         return -ENOMEM;
 110                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
 111                 if (!pmdp)
 112                         return -ENOMEM;
 113                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
 114                 if (!ptep)
 115                         return -ENOMEM;
 116                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
 117                                                           __pgprot(flags)));
 118         } else {
 119                 unsigned long va, vpn, hash, hpteg;
 120
 121                 /*
 122                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
 123                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
 124                  * entry in the hardware page table.
 125                  */
 126                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
 127                 va = (vsid << 28) | (ea & 0xFFFFFFF);
 128                 vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 129
 130                 hash = hpt_hash(vpn, 0);
 131
 132                 hpteg = ((hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP);
 133
 134                 /* Panic if a pte grpup is full */
 135                 if (ppc_md.hpte_insert(hpteg, va, pa >> PAGE_SHIFT,
 136                                        HPTE_V_BOLTED,
 137                                        _PAGE_NO_CACHE|_PAGE_GUARDED|PP_RWXX)
 138                     == -1) {
 139                         panic("map_io_page: could not insert mapping");
 140                 }
 141         }
 142         return 0;
 143 }
 144
 145
 146 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
 147                             unsigned long ea, unsigned long size,
 148                             unsigned long flags)
 149 {
 150         unsigned long i;
 151
 152         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 153                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 154
 155         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
 156                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
 157                         return NULL;
 158
 159         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
 160 }
 161
 162
 163 void __iomem *
 164 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
 165 {
 166         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
 167 }
 168
 169 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
 170                          unsigned long flags)
 171 {
 172         unsigned long pa, ea;
 173         void __iomem *ret;
 174
 175         /*
 176          * Choose an address to map it to.
 177          * Once the imalloc system is running, we use it.
 178          * Before that, we map using addresses going
 179          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
 180          * the addresses from ioremap_bot through
 181          * IMALLOC_END
 182          *
 183          */
 184         pa = addr & PAGE_MASK;
 185         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
 186
 187         if (size == 0)
 188                 return NULL;
 189
 190         if (mem_init_done) {
 191                 struct vm_struct *area;
 192                 area = im_get_free_area(size);
 193                 if (area == NULL)
 194                         return NULL;
 195                 ea = (unsigned long)(area->addr);
 196                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 197                 if (!ret)
 198                         im_free(area->addr);
 199         } else {
 200                 ea = ioremap_bot;
 201                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 202                 if (ret)
 203                         ioremap_bot += size;
 204         }
 205         return ret;
 206 }
 207
 208 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
 209
 210 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
 211                        unsigned long size, unsigned long flags)
 212 {
 213         struct vm_struct *area;
 214         void __iomem *ret;
 215
 216         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
 217         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
 218             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
 219                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
 220                 return 1;
 221         }
 222
 223         if (!mem_init_done) {
 224                 /* Two things to consider in this case:
 225                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
 226                  *    has been remapped
 227                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
 228                  *    of 1)
 229                  */
 230                 ;
 231         } else {
 232                 area = im_get_area(ea, size,
 233                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
 234                 if (area == NULL) {
 235                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
 236                         return 1;
 237                 }
 238                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
 239                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
 240                                "im_get_area\n");
 241                         return 1;
 242                 }
 243         }
 244
 245         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
 246         if (ret == NULL) {
 247                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
 248                 return 1;
 249         }
 250         if (ret != (void *) ea) {
 251                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
 252                 return 1;
 253         }
 254
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
 260  * Access to IO memory should be serialized by driver.
 261  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
 262  *
 263  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
 264  */
 265 void iounmap(volatile void __iomem *token)
 266 {
 267         void *addr;
 268
 269         if (!mem_init_done)
 270                 return;
 271
 272         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
 273
 274         im_free(addr);
 275 }
 276
 277 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
 278 {
 279         struct vm_struct *area;
 280
 281         /* Check whether subsets of this region exist */
 282         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
 283         if (area == NULL)
 284                 return 1;
 285
 286         while (area) {
 287                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 288                 area = im_get_area(addr, size,
 289                                 IM_REGION_SUPERSET);
 290         }
 291
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
 296 {
 297         struct vm_struct *area;
 298         unsigned long addr;
 299         int rc;
 300
 301         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
 302
 303         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
 304          * region.  In the latter case, split the parent region to create
 305          * the exact region
 306          */
 307         area = im_get_area(addr, size,
 308                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
 309         if (area == NULL) {
 310                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
 311                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
 312                 if (rc) {
 313                         printk(KERN_ERR
 314                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
 315                                 __FUNCTION__, addr);
 316                         return 1;
 317                 }
 318         } else {
 319                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 320         }
 321         /*
 322          * FIXME! This can't be right:
 323         iounmap(area->addr);
 324          * Maybe it should be "iounmap(area);"
 325          */
 326         return 0;
 327 }
 328
 329 #endif
 330
 331 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 332 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
 333 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 334
 335 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
 336 {
 337         void __iomem *virt_addr;
 338
 339         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE)
 340                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
 341
 342         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
 343         phbs_io_bot += size;
 344
 345         return virt_addr;
 346 }