brcmsmac: rework of mac80211 .flush() callback operation
[pandora-kernel.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
7  *
8  * Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2008  Thiemo Seufer
9  * Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009  Maciej W. Rozycki
10  * Copyright (C) 2006  Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
11  * Copyright (C) 2008, 2009 Cavium Networks, Inc.
12  * Copyright (C) 2011  MIPS Technologies, Inc.
13  *
14  * ... and the days got worse and worse and now you see
15  * I've gone completly out of my mind.
16  *
17  * They're coming to take me a away haha
18  * they're coming to take me a away hoho hihi haha
19  * to the funny farm where code is beautiful all the time ...
20  *
21  * (Condolences to Napoleon XIV)
22  */
23
24 #include <linux/bug.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/cache.h>
31
32 #include <asm/cacheflush.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/war.h>
35 #include <asm/uasm.h>
36 #include <asm/setup.h>
37
38 /*
39  * TLB load/store/modify handlers.
40  *
41  * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
42  * do_page_fault remains normal asm.
43  */
44 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
45 extern void tlb_do_page_fault_1(void);
46
47 struct work_registers {
48         int r1;
49         int r2;
50         int r3;
51 };
52
53 struct tlb_reg_save {
54         unsigned long a;
55         unsigned long b;
56 } ____cacheline_aligned_in_smp;
57
58 static struct tlb_reg_save handler_reg_save[NR_CPUS];
59
60 static inline int r45k_bvahwbug(void)
61 {
62         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
63         return 0;
64 }
65
66 static inline int r4k_250MHZhwbug(void)
67 {
68         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
69         return 0;
70 }
71
72 static inline int __maybe_unused bcm1250_m3_war(void)
73 {
74         return BCM1250_M3_WAR;
75 }
76
77 static inline int __maybe_unused r10000_llsc_war(void)
78 {
79         return R10000_LLSC_WAR;
80 }
81
82 static int use_bbit_insns(void)
83 {
84         switch (current_cpu_type()) {
85         case CPU_CAVIUM_OCTEON:
86         case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
87         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
88                 return 1;
89         default:
90                 return 0;
91         }
92 }
93
94 static int use_lwx_insns(void)
95 {
96         switch (current_cpu_type()) {
97         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
98                 return 1;
99         default:
100                 return 0;
101         }
102 }
103 #if defined(CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE) && \
104     CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE > 0
105 static bool scratchpad_available(void)
106 {
107         return true;
108 }
109 static int scratchpad_offset(int i)
110 {
111         /*
112          * CVMSEG starts at address -32768 and extends for
113          * CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE 128 byte cache lines.
114          */
115         i += 1; /* Kernel use starts at the top and works down. */
116         return CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE * 128 - (8 * i) - 32768;
117 }
118 #else
119 static bool scratchpad_available(void)
120 {
121         return false;
122 }
123 static int scratchpad_offset(int i)
124 {
125         BUG();
126         /* Really unreachable, but evidently some GCC want this. */
127         return 0;
128 }
129 #endif
130 /*
131  * Found by experiment: At least some revisions of the 4kc throw under
132  * some circumstances a machine check exception, triggered by invalid
133  * values in the index register.  Delaying the tlbp instruction until
134  * after the next branch,  plus adding an additional nop in front of
135  * tlbwi/tlbwr avoids the invalid index register values. Nobody knows
136  * why; it's not an issue caused by the core RTL.
137  *
138  */
139 static int __cpuinit m4kc_tlbp_war(void)
140 {
141         return (current_cpu_data.processor_id & 0xffff00) ==
142                (PRID_COMP_MIPS | PRID_IMP_4KC);
143 }
144
145 /* Handle labels (which must be positive integers). */
146 enum label_id {
147         label_second_part = 1,
148         label_leave,
149         label_vmalloc,
150         label_vmalloc_done,
151         label_tlbw_hazard_0,
152         label_split = label_tlbw_hazard_0 + 8,
153         label_tlbl_goaround1,
154         label_tlbl_goaround2,
155         label_nopage_tlbl,
156         label_nopage_tlbs,
157         label_nopage_tlbm,
158         label_smp_pgtable_change,
159         label_r3000_write_probe_fail,
160         label_large_segbits_fault,
161 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
162         label_tlb_huge_update,
163 #endif
164 };
165
166 UASM_L_LA(_second_part)
167 UASM_L_LA(_leave)
168 UASM_L_LA(_vmalloc)
169 UASM_L_LA(_vmalloc_done)
170 /* _tlbw_hazard_x is handled differently.  */
171 UASM_L_LA(_split)
172 UASM_L_LA(_tlbl_goaround1)
173 UASM_L_LA(_tlbl_goaround2)
174 UASM_L_LA(_nopage_tlbl)
175 UASM_L_LA(_nopage_tlbs)
176 UASM_L_LA(_nopage_tlbm)
177 UASM_L_LA(_smp_pgtable_change)
178 UASM_L_LA(_r3000_write_probe_fail)
179 UASM_L_LA(_large_segbits_fault)
180 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
181 UASM_L_LA(_tlb_huge_update)
182 #endif
183
184 static int __cpuinitdata hazard_instance;
185
186 static void __cpuinit uasm_bgezl_hazard(u32 **p,
187                                         struct uasm_reloc **r,
188                                         int instance)
189 {
190         switch (instance) {
191         case 0 ... 7:
192                 uasm_il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard_0 + instance);
193                 return;
194         default:
195                 BUG();
196         }
197 }
198
199 static void __cpuinit uasm_bgezl_label(struct uasm_label **l,
200                                        u32 **p,
201                                        int instance)
202 {
203         switch (instance) {
204         case 0 ... 7:
205                 uasm_build_label(l, *p, label_tlbw_hazard_0 + instance);
206                 break;
207         default:
208                 BUG();
209         }
210 }
211
212 /*
213  * pgtable bits are assigned dynamically depending on processor feature
214  * and statically based on kernel configuration.  This spits out the actual
215  * values the kernel is using.  Required to make sense from disassembled
216  * TLB exception handlers.
217  */
218 static void output_pgtable_bits_defines(void)
219 {
220 #define pr_define(fmt, ...)                                     \
221         pr_debug("#define " fmt, ##__VA_ARGS__)
222
223         pr_debug("#include <asm/asm.h>\n");
224         pr_debug("#include <asm/regdef.h>\n");
225         pr_debug("\n");
226
227         pr_define("_PAGE_PRESENT_SHIFT %d\n", _PAGE_PRESENT_SHIFT);
228         pr_define("_PAGE_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_READ_SHIFT);
229         pr_define("_PAGE_WRITE_SHIFT %d\n", _PAGE_WRITE_SHIFT);
230         pr_define("_PAGE_ACCESSED_SHIFT %d\n", _PAGE_ACCESSED_SHIFT);
231         pr_define("_PAGE_MODIFIED_SHIFT %d\n", _PAGE_MODIFIED_SHIFT);
232 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
233         pr_define("_PAGE_HUGE_SHIFT %d\n", _PAGE_HUGE_SHIFT);
234         pr_define("_PAGE_SPLITTING_SHIFT %d\n", _PAGE_SPLITTING_SHIFT);
235 #endif
236         if (cpu_has_rixi) {
237 #ifdef _PAGE_NO_EXEC_SHIFT
238                 pr_define("_PAGE_NO_EXEC_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_EXEC_SHIFT);
239 #endif
240 #ifdef _PAGE_NO_READ_SHIFT
241                 pr_define("_PAGE_NO_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_READ_SHIFT);
242 #endif
243         }
244         pr_define("_PAGE_GLOBAL_SHIFT %d\n", _PAGE_GLOBAL_SHIFT);
245         pr_define("_PAGE_VALID_SHIFT %d\n", _PAGE_VALID_SHIFT);
246         pr_define("_PAGE_DIRTY_SHIFT %d\n", _PAGE_DIRTY_SHIFT);
247         pr_define("_PFN_SHIFT %d\n", _PFN_SHIFT);
248         pr_debug("\n");
249 }
250
251 static inline void dump_handler(const char *symbol, const u32 *handler, int count)
252 {
253         int i;
254
255         pr_debug("LEAF(%s)\n", symbol);
256
257         pr_debug("\t.set push\n");
258         pr_debug("\t.set noreorder\n");
259
260         for (i = 0; i < count; i++)
261                 pr_debug("\t.word\t0x%08x\t\t# %p\n", handler[i], &handler[i]);
262
263         pr_debug("\t.set\tpop\n");
264
265         pr_debug("\tEND(%s)\n", symbol);
266 }
267
268 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
269 #define K0              26
270 #define K1              27
271
272 /* Some CP0 registers */
273 #define C0_INDEX        0, 0
274 #define C0_ENTRYLO0     2, 0
275 #define C0_TCBIND       2, 2
276 #define C0_ENTRYLO1     3, 0
277 #define C0_CONTEXT      4, 0
278 #define C0_PAGEMASK     5, 0
279 #define C0_BADVADDR     8, 0
280 #define C0_ENTRYHI      10, 0
281 #define C0_EPC          14, 0
282 #define C0_XCONTEXT     20, 0
283
284 #ifdef CONFIG_64BIT
285 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
286 #else
287 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
288 #endif
289
290 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
291  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
292  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
293  * instructions for R4000.
294  *
295  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
296  * over anything important on overflow before we panic.
297  */
298 static u32 tlb_handler[128] __cpuinitdata;
299
300 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
301 static struct uasm_label labels[128] __cpuinitdata;
302 static struct uasm_reloc relocs[128] __cpuinitdata;
303
304 #ifdef CONFIG_64BIT
305 static int check_for_high_segbits __cpuinitdata;
306 #endif
307
308 static int check_for_high_segbits __cpuinitdata;
309
310 static unsigned int kscratch_used_mask __cpuinitdata;
311
312 static int __cpuinit allocate_kscratch(void)
313 {
314         int r;
315         unsigned int a = cpu_data[0].kscratch_mask & ~kscratch_used_mask;
316
317         r = ffs(a);
318
319         if (r == 0)
320                 return -1;
321
322         r--; /* make it zero based */
323
324         kscratch_used_mask |= (1 << r);
325
326         return r;
327 }
328
329 static int scratch_reg __cpuinitdata;
330 static int pgd_reg __cpuinitdata;
331 enum vmalloc64_mode {not_refill, refill_scratch, refill_noscratch};
332
333 static struct work_registers __cpuinit build_get_work_registers(u32 **p)
334 {
335         struct work_registers r;
336
337         int smp_processor_id_reg;
338         int smp_processor_id_sel;
339         int smp_processor_id_shift;
340
341         if (scratch_reg > 0) {
342                 /* Save in CPU local C0_KScratch? */
343                 UASM_i_MTC0(p, 1, 31, scratch_reg);
344                 r.r1 = K0;
345                 r.r2 = K1;
346                 r.r3 = 1;
347                 return r;
348         }
349
350         if (num_possible_cpus() > 1) {
351 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
352                 smp_processor_id_shift = 51;
353                 smp_processor_id_reg = 20; /* XContext */
354                 smp_processor_id_sel = 0;
355 #else
356 # ifdef CONFIG_32BIT
357                 smp_processor_id_shift = 25;
358                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
359                 smp_processor_id_sel = 0;
360 # endif
361 # ifdef CONFIG_64BIT
362                 smp_processor_id_shift = 26;
363                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
364                 smp_processor_id_sel = 0;
365 # endif
366 #endif
367                 /* Get smp_processor_id */
368                 UASM_i_MFC0(p, K0, smp_processor_id_reg, smp_processor_id_sel);
369                 UASM_i_SRL_SAFE(p, K0, K0, smp_processor_id_shift);
370
371                 /* handler_reg_save index in K0 */
372                 UASM_i_SLL(p, K0, K0, ilog2(sizeof(struct tlb_reg_save)));
373
374                 UASM_i_LA(p, K1, (long)&handler_reg_save);
375                 UASM_i_ADDU(p, K0, K0, K1);
376         } else {
377                 UASM_i_LA(p, K0, (long)&handler_reg_save);
378         }
379         /* K0 now points to save area, save $1 and $2  */
380         UASM_i_SW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
381         UASM_i_SW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
382
383         r.r1 = K1;
384         r.r2 = 1;
385         r.r3 = 2;
386         return r;
387 }
388
389 static void __cpuinit build_restore_work_registers(u32 **p)
390 {
391         if (scratch_reg > 0) {
392                 UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
393                 return;
394         }
395         /* K0 already points to save area, restore $1 and $2  */
396         UASM_i_LW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
397         UASM_i_LW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
398 }
399
400 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
401
402 /*
403  * CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT implies 64 bit and lack of pgd_current,
404  * we cannot do r3000 under these circumstances.
405  *
406  * Declare pgd_current here instead of including mmu_context.h to avoid type
407  * conflicts for tlbmiss_handler_setup_pgd
408  */
409 extern unsigned long pgd_current[];
410
411 /*
412  * The R3000 TLB handler is simple.
413  */
414 static void __cpuinit build_r3000_tlb_refill_handler(void)
415 {
416         long pgdc = (long)pgd_current;
417         u32 *p;
418
419         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
420         p = tlb_handler;
421
422         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
423         uasm_i_lui(&p, K1, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
424         uasm_i_lw(&p, K1, uasm_rel_lo(pgdc), K1);
425         uasm_i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
426         uasm_i_sll(&p, K0, K0, 2);
427         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
428         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
429         uasm_i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
430         uasm_i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
431         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
432         uasm_i_lw(&p, K0, 0, K1);
433         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
434         uasm_i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
435         uasm_i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
436         uasm_i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
437         uasm_i_jr(&p, K1);
438         uasm_i_rfe(&p); /* branch delay */
439
440         if (p > tlb_handler + 32)
441                 panic("TLB refill handler space exceeded");
442
443         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
444                  (unsigned int)(p - tlb_handler));
445
446         memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
447
448         dump_handler("r3000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 32);
449 }
450 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
451
452 /*
453  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
454  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
455  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
456  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
457  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
458  */
459 static u32 final_handler[64] __cpuinitdata;
460
461 /*
462  * Hazards
463  *
464  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
465  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
466  *
467  *      stalling_instruction
468  *      TLBP
469  *
470  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
471  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
472  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
473  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
474  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
475  *
476  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
477  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
478  *
479  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
480  *
481  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
482  */
483 static void __cpuinit __maybe_unused build_tlb_probe_entry(u32 **p)
484 {
485         switch (current_cpu_type()) {
486         /* Found by experiment: R4600 v2.0/R4700 needs this, too.  */
487         case CPU_R4600:
488         case CPU_R4700:
489         case CPU_R5000:
490         case CPU_NEVADA:
491                 uasm_i_nop(p);
492                 uasm_i_tlbp(p);
493                 break;
494
495         default:
496                 uasm_i_tlbp(p);
497                 break;
498         }
499 }
500
501 /*
502  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
503  * the preceding mtc0 and for the following eret.
504  */
505 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
506
507 static void __cpuinit build_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
508                                          struct uasm_reloc **r,
509                                          enum tlb_write_entry wmode)
510 {
511         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
512
513         switch (wmode) {
514         case tlb_random: tlbw = uasm_i_tlbwr; break;
515         case tlb_indexed: tlbw = uasm_i_tlbwi; break;
516         }
517
518         if (cpu_has_mips_r2) {
519                 /*
520                  * The architecture spec says an ehb is required here,
521                  * but a number of cores do not have the hazard and
522                  * using an ehb causes an expensive pipeline stall.
523                  */
524                 switch (current_cpu_type()) {
525                 case CPU_M14KC:
526                 case CPU_74K:
527                         break;
528
529                 default:
530                         uasm_i_ehb(p);
531                         break;
532                 }
533                 tlbw(p);
534                 return;
535         }
536
537         switch (current_cpu_type()) {
538         case CPU_R4000PC:
539         case CPU_R4000SC:
540         case CPU_R4000MC:
541         case CPU_R4400PC:
542         case CPU_R4400SC:
543         case CPU_R4400MC:
544                 /*
545                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
546                  * two nops after the tlbw instruction.
547                  */
548                 uasm_bgezl_hazard(p, r, hazard_instance);
549                 tlbw(p);
550                 uasm_bgezl_label(l, p, hazard_instance);
551                 hazard_instance++;
552                 uasm_i_nop(p);
553                 break;
554
555         case CPU_R4600:
556         case CPU_R4700:
557                 uasm_i_nop(p);
558                 tlbw(p);
559                 uasm_i_nop(p);
560                 break;
561
562         case CPU_R5000:
563         case CPU_NEVADA:
564                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
565                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
566                 tlbw(p);
567                 break;
568
569         case CPU_R4300:
570         case CPU_5KC:
571         case CPU_TX49XX:
572         case CPU_PR4450:
573         case CPU_XLR:
574                 uasm_i_nop(p);
575                 tlbw(p);
576                 break;
577
578         case CPU_R10000:
579         case CPU_R12000:
580         case CPU_R14000:
581         case CPU_4KC:
582         case CPU_4KEC:
583         case CPU_M14KC:
584         case CPU_SB1:
585         case CPU_SB1A:
586         case CPU_4KSC:
587         case CPU_20KC:
588         case CPU_25KF:
589         case CPU_BMIPS32:
590         case CPU_BMIPS3300:
591         case CPU_BMIPS4350:
592         case CPU_BMIPS4380:
593         case CPU_BMIPS5000:
594         case CPU_LOONGSON2:
595         case CPU_R5500:
596                 if (m4kc_tlbp_war())
597                         uasm_i_nop(p);
598         case CPU_ALCHEMY:
599                 tlbw(p);
600                 break;
601
602         case CPU_RM7000:
603                 uasm_i_nop(p);
604                 uasm_i_nop(p);
605                 uasm_i_nop(p);
606                 uasm_i_nop(p);
607                 tlbw(p);
608                 break;
609
610         case CPU_VR4111:
611         case CPU_VR4121:
612         case CPU_VR4122:
613         case CPU_VR4181:
614         case CPU_VR4181A:
615                 uasm_i_nop(p);
616                 uasm_i_nop(p);
617                 tlbw(p);
618                 uasm_i_nop(p);
619                 uasm_i_nop(p);
620                 break;
621
622         case CPU_VR4131:
623         case CPU_VR4133:
624         case CPU_R5432:
625                 uasm_i_nop(p);
626                 uasm_i_nop(p);
627                 tlbw(p);
628                 break;
629
630         case CPU_JZRISC:
631                 tlbw(p);
632                 uasm_i_nop(p);
633                 break;
634
635         default:
636                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
637                       current_cpu_data.cputype);
638                 break;
639         }
640 }
641
642 static __cpuinit __maybe_unused void build_convert_pte_to_entrylo(u32 **p,
643                                                                   unsigned int reg)
644 {
645         if (cpu_has_rixi) {
646                 UASM_i_ROTR(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
647         } else {
648 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
649                 uasm_i_dsrl_safe(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
650 #else
651                 UASM_i_SRL(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
652 #endif
653         }
654 }
655
656 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
657
658 static __cpuinit void build_restore_pagemask(u32 **p,
659                                              struct uasm_reloc **r,
660                                              unsigned int tmp,
661                                              enum label_id lid,
662                                              int restore_scratch)
663 {
664         if (restore_scratch) {
665                 /* Reset default page size */
666                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
667                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
668                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
669                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
670                         uasm_il_b(p, r, lid);
671                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
672                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
673                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
674                         uasm_il_b(p, r, lid);
675                 } else {
676                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
677                         uasm_il_b(p, r, lid);
678                 }
679                 if (scratch_reg > 0)
680                         UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
681                 else
682                         UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
683         } else {
684                 /* Reset default page size */
685                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
686                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
687                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
688                         uasm_il_b(p, r, lid);
689                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
690                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
691                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
692                         uasm_il_b(p, r, lid);
693                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
694                 } else {
695                         uasm_il_b(p, r, lid);
696                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
697                 }
698         }
699 }
700
701 static __cpuinit void build_huge_tlb_write_entry(u32 **p,
702                                                  struct uasm_label **l,
703                                                  struct uasm_reloc **r,
704                                                  unsigned int tmp,
705                                                  enum tlb_write_entry wmode,
706                                                  int restore_scratch)
707 {
708         /* Set huge page tlb entry size */
709         uasm_i_lui(p, tmp, PM_HUGE_MASK >> 16);
710         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_HUGE_MASK & 0xffff);
711         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
712
713         build_tlb_write_entry(p, l, r, wmode);
714
715         build_restore_pagemask(p, r, tmp, label_leave, restore_scratch);
716 }
717
718 /*
719  * Check if Huge PTE is present, if so then jump to LABEL.
720  */
721 static void __cpuinit
722 build_is_huge_pte(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
723                 unsigned int pmd, int lid)
724 {
725         UASM_i_LW(p, tmp, 0, pmd);
726         if (use_bbit_insns()) {
727                 uasm_il_bbit1(p, r, tmp, ilog2(_PAGE_HUGE), lid);
728         } else {
729                 uasm_i_andi(p, tmp, tmp, _PAGE_HUGE);
730                 uasm_il_bnez(p, r, tmp, lid);
731         }
732 }
733
734 static __cpuinit void build_huge_update_entries(u32 **p,
735                                                 unsigned int pte,
736                                                 unsigned int tmp)
737 {
738         int small_sequence;
739
740         /*
741          * A huge PTE describes an area the size of the
742          * configured huge page size. This is twice the
743          * of the large TLB entry size we intend to use.
744          * A TLB entry half the size of the configured
745          * huge page size is configured into entrylo0
746          * and entrylo1 to cover the contiguous huge PTE
747          * address space.
748          */
749         small_sequence = (HPAGE_SIZE >> 7) < 0x10000;
750
751         /* We can clobber tmp.  It isn't used after this.*/
752         if (!small_sequence)
753                 uasm_i_lui(p, tmp, HPAGE_SIZE >> (7 + 16));
754
755         build_convert_pte_to_entrylo(p, pte);
756         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* load it */
757         /* convert to entrylo1 */
758         if (small_sequence)
759                 UASM_i_ADDIU(p, pte, pte, HPAGE_SIZE >> 7);
760         else
761                 UASM_i_ADDU(p, pte, pte, tmp);
762
763         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO1); /* load it */
764 }
765
766 static __cpuinit void build_huge_handler_tail(u32 **p,
767                                               struct uasm_reloc **r,
768                                               struct uasm_label **l,
769                                               unsigned int pte,
770                                               unsigned int ptr)
771 {
772 #ifdef CONFIG_SMP
773         UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
774         uasm_il_beqz(p, r, pte, label_tlb_huge_update);
775         UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr); /* Needed because SC killed our PTE */
776 #else
777         UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
778 #endif
779         build_huge_update_entries(p, pte, ptr);
780         build_huge_tlb_write_entry(p, l, r, pte, tlb_indexed, 0);
781 }
782 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
783
784 #ifdef CONFIG_64BIT
785 /*
786  * TMP and PTR are scratch.
787  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
788  */
789 static void __cpuinit
790 build_get_pmde64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
791                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
792 {
793 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
794         long pgdc = (long)pgd_current;
795 #endif
796         /*
797          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
798          */
799         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
800
801         if (check_for_high_segbits) {
802                 /*
803                  * The kernel currently implicitely assumes that the
804                  * MIPS SEGBITS parameter for the processor is
805                  * (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) or less, and will never
806                  * allocate virtual addresses outside the maximum
807                  * range for SEGBITS = (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS). But
808                  * that doesn't prevent user code from accessing the
809                  * higher xuseg addresses.  Here, we make sure that
810                  * everything but the lower xuseg addresses goes down
811                  * the module_alloc/vmalloc path.
812                  */
813                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, tmp, PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
814                 uasm_il_bnez(p, r, ptr, label_vmalloc);
815         } else {
816                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
817         }
818         /* No uasm_i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
819
820 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
821         if (pgd_reg != -1) {
822                 /* pgd is in pgd_reg */
823                 UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
824         } else {
825                 /*
826                  * &pgd << 11 stored in CONTEXT [23..63].
827                  */
828                 UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
829
830                 /* Clear lower 23 bits of context. */
831                 uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
832
833                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
834                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
835                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
836         }
837 #elif defined(CONFIG_SMP)
838 # ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
839         /*
840          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
841          */
842         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
843         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 19);
844 # else
845         /*
846          * 64 bit SMP running in XKPHYS has smp_processor_id() << 3
847          * stored in CONTEXT.
848          */
849         uasm_i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
850         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 23);
851 # endif
852         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
853         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
854         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
855         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
856 #else
857         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
858         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
859 #endif
860
861         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
862
863         /* get pgd offset in bytes */
864         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
865
866         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
867         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
868 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
869         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
870         uasm_i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
871         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
872         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
873         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
874 #endif
875 }
876
877 /*
878  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
879  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
880  */
881 static void __cpuinit
882 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
883                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr,
884                         enum vmalloc64_mode mode)
885 {
886         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
887         int single_insn_swpd;
888         int did_vmalloc_branch = 0;
889
890         single_insn_swpd = uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd);
891
892         uasm_l_vmalloc(l, *p);
893
894         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
895                 if (single_insn_swpd) {
896                         uasm_il_bltz(p, r, bvaddr, label_vmalloc_done);
897                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
898                         did_vmalloc_branch = 1;
899                         /* fall through */
900                 } else {
901                         uasm_il_bgez(p, r, bvaddr, label_large_segbits_fault);
902                 }
903         }
904         if (!did_vmalloc_branch) {
905                 if (uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd)) {
906                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
907                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
908                 } else {
909                         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
910                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
911                         if (uasm_in_compat_space_p(swpd))
912                                 uasm_i_addiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
913                         else
914                                 uasm_i_daddiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
915                 }
916         }
917         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
918                 uasm_l_large_segbits_fault(l, *p);
919                 /*
920                  * We get here if we are an xsseg address, or if we are
921                  * an xuseg address above (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) boundary.
922                  *
923                  * Ignoring xsseg (assume disabled so would generate
924                  * (address errors?), the only remaining possibility
925                  * is the upper xuseg addresses.  On processors with
926                  * TLB_SEGBITS <= PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS, these
927                  * addresses would have taken an address error. We try
928                  * to mimic that here by taking a load/istream page
929                  * fault.
930                  */
931                 UASM_i_LA(p, ptr, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0);
932                 uasm_i_jr(p, ptr);
933
934                 if (mode == refill_scratch) {
935                         if (scratch_reg > 0)
936                                 UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
937                         else
938                                 UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
939                 } else {
940                         uasm_i_nop(p);
941                 }
942         }
943 }
944
945 #else /* !CONFIG_64BIT */
946
947 /*
948  * TMP and PTR are scratch.
949  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
950  */
951 static void __cpuinit __maybe_unused
952 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
953 {
954         long pgdc = (long)pgd_current;
955
956         /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
957 #ifdef CONFIG_SMP
958 #ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
959         /*
960          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
961          */
962         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
963         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
964         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 19);
965 #else
966         /*
967          * smp_processor_id() << 3 is stored in CONTEXT.
968          */
969         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
970         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
971         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 23);
972 #endif
973         uasm_i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
974 #else
975         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
976 #endif
977         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
978         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
979
980         if (cpu_has_mips_r2) {
981                 uasm_i_ext(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT, (32 - PGDIR_SHIFT));
982                 uasm_i_ins(p, ptr, tmp, PGD_T_LOG2, (32 - PGDIR_SHIFT));
983                 return;
984         }
985
986         uasm_i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
987         uasm_i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
988         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
989 }
990
991 #endif /* !CONFIG_64BIT */
992
993 static void __cpuinit build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
994 {
995         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
996         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
997
998         switch (current_cpu_type()) {
999         case CPU_VR41XX:
1000         case CPU_VR4111:
1001         case CPU_VR4121:
1002         case CPU_VR4122:
1003         case CPU_VR4131:
1004         case CPU_VR4181:
1005         case CPU_VR4181A:
1006         case CPU_VR4133:
1007                 shift += 2;
1008                 break;
1009
1010         default:
1011                 break;
1012         }
1013
1014         if (shift)
1015                 UASM_i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
1016         uasm_i_andi(p, ctx, ctx, mask);
1017 }
1018
1019 static void __cpuinit build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1020 {
1021         if (cpu_has_mips_r2) {
1022                 /* PTE ptr offset is obtained from BadVAddr */
1023                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1024                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1025                 uasm_i_ext(p, tmp, tmp, PAGE_SHIFT+1, PGDIR_SHIFT-PAGE_SHIFT-1);
1026                 uasm_i_ins(p, ptr, tmp, PTE_T_LOG2+1, PGDIR_SHIFT-PAGE_SHIFT-1);
1027                 return;
1028         }
1029
1030         /*
1031          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
1032          * circumstances the move from cp0_context might produce a
1033          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
1034          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
1035          * memory reference, is between them.
1036          */
1037         switch (current_cpu_type()) {
1038         case CPU_NEVADA:
1039                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1040                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1041                 break;
1042
1043         default:
1044                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1045                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1046                 break;
1047         }
1048
1049         build_adjust_context(p, tmp);
1050         UASM_i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
1051 }
1052
1053 static void __cpuinit build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp,
1054                                         unsigned int ptep)
1055 {
1056         /*
1057          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1058          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1059          */
1060 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1061         if (cpu_has_64bits) {
1062                 uasm_i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1063                 uasm_i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1064                 if (cpu_has_rixi) {
1065                         UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1066                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1067                         UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1068                 } else {
1069                         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1070                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1071                         uasm_i_dsrl_safe(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1072                 }
1073                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1074         } else {
1075                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1076                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1077
1078                 /* The pte entries are pre-shifted */
1079                 uasm_i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1080                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1081                 uasm_i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1082                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1083         }
1084 #else
1085         UASM_i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1086         UASM_i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1087         if (r45k_bvahwbug())
1088                 build_tlb_probe_entry(p);
1089         if (cpu_has_rixi) {
1090                 UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1091                 if (r4k_250MHZhwbug())
1092                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1093                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1094                 UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1095         } else {
1096                 UASM_i_SRL(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1097                 if (r4k_250MHZhwbug())
1098                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1099                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1100                 UASM_i_SRL(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1101                 if (r45k_bvahwbug())
1102                         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1103         }
1104         if (r4k_250MHZhwbug())
1105                 UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1106         UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1107 #endif
1108 }
1109
1110 struct mips_huge_tlb_info {
1111         int huge_pte;
1112         int restore_scratch;
1113 };
1114
1115 static struct mips_huge_tlb_info __cpuinit
1116 build_fast_tlb_refill_handler (u32 **p, struct uasm_label **l,
1117                                struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1118                                unsigned int ptr, int c0_scratch)
1119 {
1120         struct mips_huge_tlb_info rv;
1121         unsigned int even, odd;
1122         int vmalloc_branch_delay_filled = 0;
1123         const int scratch = 1; /* Our extra working register */
1124
1125         rv.huge_pte = scratch;
1126         rv.restore_scratch = 0;
1127
1128         if (check_for_high_segbits) {
1129                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1130
1131                 if (pgd_reg != -1)
1132                         UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
1133                 else
1134                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1135
1136                 if (c0_scratch >= 0)
1137                         UASM_i_MTC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1138                 else
1139                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1140
1141                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp,
1142                                  PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
1143                 uasm_il_bnez(p, r, scratch, label_vmalloc);
1144
1145                 if (pgd_reg == -1) {
1146                         vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1147                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1148                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1149                 }
1150         } else {
1151                 if (pgd_reg != -1)
1152                         UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
1153                 else
1154                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1155
1156                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1157
1158                 if (c0_scratch >= 0)
1159                         UASM_i_MTC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1160                 else
1161                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1162
1163                 if (pgd_reg == -1)
1164                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1165                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1166
1167                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
1168         }
1169
1170         if (pgd_reg == -1) {
1171                 vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1172                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
1173                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
1174                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
1175         }
1176
1177 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1178 #define LOC_PTEP scratch
1179 #else
1180 #define LOC_PTEP ptr
1181 #endif
1182
1183         if (!vmalloc_branch_delay_filled)
1184                 /* get pgd offset in bytes */
1185                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1186
1187         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
1188
1189         /*
1190          *                         tmp          ptr
1191          * fall-through case =   badvaddr  *pgd_current
1192          * vmalloc case      =   badvaddr  swapper_pg_dir
1193          */
1194
1195         if (vmalloc_branch_delay_filled)
1196                 /* get pgd offset in bytes */
1197                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1198
1199 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1200         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1201 #endif
1202         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PGD - 1) << 3);
1203
1204         if (use_lwx_insns()) {
1205                 UASM_i_LWX(p, LOC_PTEP, scratch, ptr);
1206         } else {
1207                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pgd offset */
1208                 uasm_i_ld(p, LOC_PTEP, 0, ptr); /* get pmd pointer */
1209         }
1210
1211 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1212         /* get pmd offset in bytes */
1213         uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PMD_SHIFT - 3);
1214         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PMD - 1) << 3);
1215         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1216
1217         if (use_lwx_insns()) {
1218                 UASM_i_LWX(p, scratch, scratch, ptr);
1219         } else {
1220                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pmd offset */
1221                 UASM_i_LW(p, scratch, 0, ptr);
1222         }
1223 #endif
1224         /* Adjust the context during the load latency. */
1225         build_adjust_context(p, tmp);
1226
1227 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1228         uasm_il_bbit1(p, r, scratch, ilog2(_PAGE_HUGE), label_tlb_huge_update);
1229         /*
1230          * The in the LWX case we don't want to do the load in the
1231          * delay slot.  It cannot issue in the same cycle and may be
1232          * speculative and unneeded.
1233          */
1234         if (use_lwx_insns())
1235                 uasm_i_nop(p);
1236 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
1237
1238
1239         /* build_update_entries */
1240         if (use_lwx_insns()) {
1241                 even = ptr;
1242                 odd = tmp;
1243                 UASM_i_LWX(p, even, scratch, tmp);
1244                 UASM_i_ADDIU(p, tmp, tmp, sizeof(pte_t));
1245                 UASM_i_LWX(p, odd, scratch, tmp);
1246         } else {
1247                 UASM_i_ADDU(p, ptr, scratch, tmp); /* add in offset */
1248                 even = tmp;
1249                 odd = ptr;
1250                 UASM_i_LW(p, even, 0, ptr); /* get even pte */
1251                 UASM_i_LW(p, odd, sizeof(pte_t), ptr); /* get odd pte */
1252         }
1253         if (cpu_has_rixi) {
1254                 uasm_i_drotr(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1255                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1256                 uasm_i_drotr(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1257         } else {
1258                 uasm_i_dsrl_safe(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1259                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1260                 uasm_i_dsrl_safe(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1261         }
1262         UASM_i_MTC0(p, odd, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1263
1264         if (c0_scratch >= 0) {
1265                 UASM_i_MFC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1266                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1267                 uasm_l_leave(l, *p);
1268                 rv.restore_scratch = 1;
1269         } else if (PAGE_SHIFT == 14 || PAGE_SHIFT == 13)  {
1270                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1271                 uasm_l_leave(l, *p);
1272                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1273         } else {
1274                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1275                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1276                 uasm_l_leave(l, *p);
1277                 rv.restore_scratch = 1;
1278         }
1279
1280         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1281
1282         return rv;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * For a 64-bit kernel, we are using the 64-bit XTLB refill exception
1287  * because EXL == 0.  If we wrap, we can also use the 32 instruction
1288  * slots before the XTLB refill exception handler which belong to the
1289  * unused TLB refill exception.
1290  */
1291 #define MIPS64_REFILL_INSNS 32
1292
1293 static void __cpuinit build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1294 {
1295         u32 *p = tlb_handler;
1296         struct uasm_label *l = labels;
1297         struct uasm_reloc *r = relocs;
1298         u32 *f;
1299         unsigned int final_len;
1300         struct mips_huge_tlb_info htlb_info __maybe_unused;
1301         enum vmalloc64_mode vmalloc_mode __maybe_unused;
1302
1303         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1304         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1305         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1306         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1307
1308         if ((scratch_reg > 0 || scratchpad_available()) && use_bbit_insns()) {
1309                 htlb_info = build_fast_tlb_refill_handler(&p, &l, &r, K0, K1,
1310                                                           scratch_reg);
1311                 vmalloc_mode = refill_scratch;
1312         } else {
1313                 htlb_info.huge_pte = K0;
1314                 htlb_info.restore_scratch = 0;
1315                 vmalloc_mode = refill_noscratch;
1316                 /*
1317                  * create the plain linear handler
1318                  */
1319                 if (bcm1250_m3_war()) {
1320                         unsigned int segbits = 44;
1321
1322                         uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1323                         uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1324                         uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1325                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1326                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1327                         uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1328                         uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1329                         uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1330                         /* No need for uasm_i_nop */
1331                 }
1332
1333 #ifdef CONFIG_64BIT
1334                 build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1335 #else
1336                 build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1337 #endif
1338
1339 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1340                 build_is_huge_pte(&p, &r, K0, K1, label_tlb_huge_update);
1341 #endif
1342
1343                 build_get_ptep(&p, K0, K1);
1344                 build_update_entries(&p, K0, K1);
1345                 build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1346                 uasm_l_leave(&l, p);
1347                 uasm_i_eret(&p); /* return from trap */
1348         }
1349 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1350         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1351         build_huge_update_entries(&p, htlb_info.huge_pte, K1);
1352         build_huge_tlb_write_entry(&p, &l, &r, K0, tlb_random,
1353                                    htlb_info.restore_scratch);
1354 #endif
1355
1356 #ifdef CONFIG_64BIT
1357         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1, vmalloc_mode);
1358 #endif
1359
1360         /*
1361          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1362          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1363          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1364          * need three, with the second nop'ed and the third being
1365          * unused.
1366          */
1367         /* Loongson2 ebase is different than r4k, we have more space */
1368 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1369         if ((p - tlb_handler) > 64)
1370                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1371 #else
1372         if (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 1)
1373             || (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 3)
1374                 && uasm_insn_has_bdelay(relocs,
1375                                         tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 3)))
1376                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1377 #endif
1378
1379         /*
1380          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1381          */
1382 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1383         f = final_handler;
1384         /* Simplest case, just copy the handler. */
1385         uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1386         final_len = p - tlb_handler;
1387 #else /* CONFIG_64BIT */
1388         f = final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS;
1389         if ((p - tlb_handler) <= MIPS64_REFILL_INSNS) {
1390                 /* Just copy the handler. */
1391                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1392                 final_len = p - tlb_handler;
1393         } else {
1394 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1395                 const enum label_id ls = label_tlb_huge_update;
1396 #else
1397                 const enum label_id ls = label_vmalloc;
1398 #endif
1399                 u32 *split;
1400                 int ov = 0;
1401                 int i;
1402
1403                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(labels) && labels[i].lab != ls; i++)
1404                         ;
1405                 BUG_ON(i == ARRAY_SIZE(labels));
1406                 split = labels[i].addr;
1407
1408                 /*
1409                  * See if we have overflown one way or the other.
1410                  */
1411                 if (split > tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS ||
1412                     split < p - MIPS64_REFILL_INSNS)
1413                         ov = 1;
1414
1415                 if (ov) {
1416                         /*
1417                          * Split two instructions before the end.  One
1418                          * for the branch and one for the instruction
1419                          * in the delay slot.
1420                          */
1421                         split = tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 2;
1422
1423                         /*
1424                          * If the branch would fall in a delay slot,
1425                          * we must back up an additional instruction
1426                          * so that it is no longer in a delay slot.
1427                          */
1428                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1429                                 split--;
1430                 }
1431                 /* Copy first part of the handler. */
1432                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1433                 f += split - tlb_handler;
1434
1435                 if (ov) {
1436                         /* Insert branch. */
1437                         uasm_l_split(&l, final_handler);
1438                         uasm_il_b(&f, &r, label_split);
1439                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split))
1440                                 uasm_i_nop(&f);
1441                         else {
1442                                 uasm_copy_handler(relocs, labels,
1443                                                   split, split + 1, f);
1444                                 uasm_move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1445                                 f++;
1446                                 split++;
1447                         }
1448                 }
1449
1450                 /* Copy the rest of the handler. */
1451                 uasm_copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1452                 final_len = (f - (final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS)) +
1453                             (p - split);
1454         }
1455 #endif /* CONFIG_64BIT */
1456
1457         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1458         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
1459                  final_len);
1460
1461         memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
1462
1463         dump_handler("r4000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 64);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * 128 instructions for the fastpath handler is generous and should
1468  * never be exceeded.
1469  */
1470 #define FASTPATH_SIZE 128
1471
1472 u32 handle_tlbl[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1473 u32 handle_tlbs[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1474 u32 handle_tlbm[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1475 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1476 u32 tlbmiss_handler_setup_pgd[16] __cacheline_aligned;
1477
1478 static void __cpuinit build_r4000_setup_pgd(void)
1479 {
1480         const int a0 = 4;
1481         const int a1 = 5;
1482         u32 *p = tlbmiss_handler_setup_pgd;
1483         struct uasm_label *l = labels;
1484         struct uasm_reloc *r = relocs;
1485
1486         memset(tlbmiss_handler_setup_pgd, 0, sizeof(tlbmiss_handler_setup_pgd));
1487         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1488         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1489
1490         pgd_reg = allocate_kscratch();
1491
1492         if (pgd_reg == -1) {
1493                 /* PGD << 11 in c0_Context */
1494                 /*
1495                  * If it is a ckseg0 address, convert to a physical
1496                  * address.  Shifting right by 29 and adding 4 will
1497                  * result in zero for these addresses.
1498                  *
1499                  */
1500                 UASM_i_SRA(&p, a1, a0, 29);
1501                 UASM_i_ADDIU(&p, a1, a1, 4);
1502                 uasm_il_bnez(&p, &r, a1, label_tlbl_goaround1);
1503                 uasm_i_nop(&p);
1504                 uasm_i_dinsm(&p, a0, 0, 29, 64 - 29);
1505                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1506                 UASM_i_SLL(&p, a0, a0, 11);
1507                 uasm_i_jr(&p, 31);
1508                 UASM_i_MTC0(&p, a0, C0_CONTEXT);
1509         } else {
1510                 /* PGD in c0_KScratch */
1511                 uasm_i_jr(&p, 31);
1512                 UASM_i_MTC0(&p, a0, 31, pgd_reg);
1513         }
1514         if (p - tlbmiss_handler_setup_pgd > ARRAY_SIZE(tlbmiss_handler_setup_pgd))
1515                 panic("tlbmiss_handler_setup_pgd space exceeded");
1516         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1517         pr_debug("Wrote tlbmiss_handler_setup_pgd (%u instructions).\n",
1518                  (unsigned int)(p - tlbmiss_handler_setup_pgd));
1519
1520         dump_handler("tlbmiss_handler",
1521                      tlbmiss_handler_setup_pgd,
1522                      ARRAY_SIZE(tlbmiss_handler_setup_pgd));
1523 }
1524 #endif
1525
1526 static void __cpuinit
1527 iPTE_LW(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int ptr)
1528 {
1529 #ifdef CONFIG_SMP
1530 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1531         if (cpu_has_64bits)
1532                 uasm_i_lld(p, pte, 0, ptr);
1533         else
1534 # endif
1535                 UASM_i_LL(p, pte, 0, ptr);
1536 #else
1537 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1538         if (cpu_has_64bits)
1539                 uasm_i_ld(p, pte, 0, ptr);
1540         else
1541 # endif
1542                 UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr);
1543 #endif
1544 }
1545
1546 static void __cpuinit
1547 iPTE_SW(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
1548         unsigned int mode)
1549 {
1550 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1551         unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1552 #endif
1553
1554         uasm_i_ori(p, pte, pte, mode);
1555 #ifdef CONFIG_SMP
1556 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1557         if (cpu_has_64bits)
1558                 uasm_i_scd(p, pte, 0, ptr);
1559         else
1560 # endif
1561                 UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
1562
1563         if (r10000_llsc_war())
1564                 uasm_il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1565         else
1566                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1567
1568 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1569         if (!cpu_has_64bits) {
1570                 /* no uasm_i_nop needed */
1571                 uasm_i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1572                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1573                 uasm_i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1574                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1575                 /* no uasm_i_nop needed */
1576                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1577         } else
1578                 uasm_i_nop(p);
1579 # else
1580         uasm_i_nop(p);
1581 # endif
1582 #else
1583 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1584         if (cpu_has_64bits)
1585                 uasm_i_sd(p, pte, 0, ptr);
1586         else
1587 # endif
1588                 UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
1589
1590 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1591         if (!cpu_has_64bits) {
1592                 uasm_i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1593                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1594                 uasm_i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1595                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1596         }
1597 # endif
1598 #endif
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1603  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1604  * with it's original value.
1605  */
1606 static void __cpuinit
1607 build_pte_present(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1608                   int pte, int ptr, int scratch, enum label_id lid)
1609 {
1610         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1611
1612         if (cpu_has_rixi) {
1613                 if (use_bbit_insns()) {
1614                         uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_PRESENT), lid);
1615                         uasm_i_nop(p);
1616                 } else {
1617                         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT);
1618                         uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1619                         if (pte == t)
1620                                 /* You lose the SMP race :-(*/
1621                                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1622                 }
1623         } else {
1624                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1625                 uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1626                 uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1627                 if (pte == t)
1628                         /* You lose the SMP race :-(*/
1629                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1630         }
1631 }
1632
1633 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1634 static void __cpuinit
1635 build_make_valid(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1636                  unsigned int ptr)
1637 {
1638         unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
1639
1640         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1645  * restore PTE with value from PTR when done.
1646  */
1647 static void __cpuinit
1648 build_pte_writable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1649                    unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1650                    enum label_id lid)
1651 {
1652         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1653
1654         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1655         uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1656         uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1657         if (pte == t)
1658                 /* You lose the SMP race :-(*/
1659                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1660         else
1661                 uasm_i_nop(p);
1662 }
1663
1664 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1665  * at PTR.
1666  */
1667 static void __cpuinit
1668 build_make_write(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1669                  unsigned int ptr)
1670 {
1671         unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
1672                              | _PAGE_DIRTY);
1673
1674         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1679  * restore PTE with value from PTR when done.
1680  */
1681 static void __cpuinit
1682 build_pte_modifiable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1683                      unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1684                      enum label_id lid)
1685 {
1686         if (use_bbit_insns()) {
1687                 uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_WRITE), lid);
1688                 uasm_i_nop(p);
1689         } else {
1690                 int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1691                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_WRITE);
1692                 uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1693                 if (pte == t)
1694                         /* You lose the SMP race :-(*/
1695                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1696         }
1697 }
1698
1699 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1700
1701
1702 /*
1703  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1704  */
1705
1706 /*
1707  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
1708  * Then it returns.
1709  */
1710 static void __cpuinit
1711 build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
1712 {
1713         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1714         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
1715         uasm_i_tlbwi(p);
1716         uasm_i_jr(p, tmp);
1717         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1718 }
1719
1720 /*
1721  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
1722  * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
1723  * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
1724  * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
1725  */
1726 static void __cpuinit
1727 build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct uasm_label **l,
1728                              struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1729                              unsigned int tmp)
1730 {
1731         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1732         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1733         uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
1734         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
1735         uasm_i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
1736         uasm_i_jr(p, tmp);
1737         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1738         uasm_l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1739         uasm_i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
1740         uasm_i_jr(p, tmp);
1741         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1742 }
1743
1744 static void __cpuinit
1745 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1746                                    unsigned int ptr)
1747 {
1748         long pgdc = (long)pgd_current;
1749
1750         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1751         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1752         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
1753         uasm_i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1754         uasm_i_sll(p, pte, pte, 2);
1755         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1756         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1757         uasm_i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1758         uasm_i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1759         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1760         uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1761         uasm_i_tlbp(p); /* load delay */
1762 }
1763
1764 static void __cpuinit build_r3000_tlb_load_handler(void)
1765 {
1766         u32 *p = handle_tlbl;
1767         struct uasm_label *l = labels;
1768         struct uasm_reloc *r = relocs;
1769
1770         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1771         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1772         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1773
1774         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1775         build_pte_present(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbl);
1776         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1777         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1778         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1779
1780         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
1781         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1782         uasm_i_nop(&p);
1783
1784         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
1785                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1786
1787         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1788         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1789                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1790
1791         dump_handler("r3000_tlb_load", handle_tlbl, ARRAY_SIZE(handle_tlbl));
1792 }
1793
1794 static void __cpuinit build_r3000_tlb_store_handler(void)
1795 {
1796         u32 *p = handle_tlbs;
1797         struct uasm_label *l = labels;
1798         struct uasm_reloc *r = relocs;
1799
1800         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
1801         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1802         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1803
1804         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1805         build_pte_writable(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbs);
1806         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1807         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1808         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1809
1810         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
1811         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1812         uasm_i_nop(&p);
1813
1814         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
1815                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1816
1817         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1818         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1819                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1820
1821         dump_handler("r3000_tlb_store", handle_tlbs, ARRAY_SIZE(handle_tlbs));
1822 }
1823
1824 static void __cpuinit build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1825 {
1826         u32 *p = handle_tlbm;
1827         struct uasm_label *l = labels;
1828         struct uasm_reloc *r = relocs;
1829
1830         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
1831         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1832         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1833
1834         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1835         build_pte_modifiable(&p, &r, K0, K1,  -1, label_nopage_tlbm);
1836         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1837         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1838         build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
1839
1840         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
1841         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1842         uasm_i_nop(&p);
1843
1844         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
1845                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1846
1847         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1848         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1849                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1850
1851         dump_handler("r3000_tlb_modify", handle_tlbm, ARRAY_SIZE(handle_tlbm));
1852 }
1853 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
1854
1855 /*
1856  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1857  */
1858 static struct work_registers __cpuinit
1859 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct uasm_label **l,
1860                                    struct uasm_reloc **r)
1861 {
1862         struct work_registers wr = build_get_work_registers(p);
1863
1864 #ifdef CONFIG_64BIT
1865         build_get_pmde64(p, l, r, wr.r1, wr.r2); /* get pmd in ptr */
1866 #else
1867         build_get_pgde32(p, wr.r1, wr.r2); /* get pgd in ptr */
1868 #endif
1869
1870 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1871         /*
1872          * For huge tlb entries, pmd doesn't contain an address but
1873          * instead contains the tlb pte. Check the PAGE_HUGE bit and
1874          * see if we need to jump to huge tlb processing.
1875          */
1876         build_is_huge_pte(p, r, wr.r1, wr.r2, label_tlb_huge_update);
1877 #endif
1878
1879         UASM_i_MFC0(p, wr.r1, C0_BADVADDR);
1880         UASM_i_LW(p, wr.r2, 0, wr.r2);
1881         UASM_i_SRL(p, wr.r1, wr.r1, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1882         uasm_i_andi(p, wr.r1, wr.r1, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1883         UASM_i_ADDU(p, wr.r2, wr.r2, wr.r1);
1884
1885 #ifdef CONFIG_SMP
1886         uasm_l_smp_pgtable_change(l, *p);
1887 #endif
1888         iPTE_LW(p, wr.r1, wr.r2); /* get even pte */
1889         if (!m4kc_tlbp_war())
1890                 build_tlb_probe_entry(p);
1891         return wr;
1892 }
1893
1894 static void __cpuinit
1895 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct uasm_label **l,
1896                                    struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1897                                    unsigned int ptr)
1898 {
1899         uasm_i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1900         uasm_i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1901         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1902         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1903         uasm_l_leave(l, *p);
1904         build_restore_work_registers(p);
1905         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1906
1907 #ifdef CONFIG_64BIT
1908         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr, not_refill);
1909 #endif
1910 }
1911
1912 static void __cpuinit build_r4000_tlb_load_handler(void)
1913 {
1914         u32 *p = handle_tlbl;
1915         struct uasm_label *l = labels;
1916         struct uasm_reloc *r = relocs;
1917         struct work_registers wr;
1918
1919         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1920         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1921         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1922
1923         if (bcm1250_m3_war()) {
1924                 unsigned int segbits = 44;
1925
1926                 uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1927                 uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1928                 uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1929                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1930                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1931                 uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1932                 uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1933                 uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1934                 /* No need for uasm_i_nop */
1935         }
1936
1937         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
1938         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1939         if (m4kc_tlbp_war())
1940                 build_tlb_probe_entry(&p);
1941
1942         if (cpu_has_rixi) {
1943                 /*
1944                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1945                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1946                  */
1947                 if (use_bbit_insns()) {
1948                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1949                                       label_tlbl_goaround1);
1950                 } else {
1951                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1952                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround1);
1953                 }
1954                 uasm_i_nop(&p);
1955
1956                 uasm_i_tlbr(&p);
1957                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1958                 if (use_bbit_insns()) {
1959                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1960                 } else {
1961                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
1962                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
1963                 }
1964                 /* load it in the delay slot*/
1965                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
1966                 /* load it if ptr is odd */
1967                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
1968                 /*
1969                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
1970                  * XI must have triggered it.
1971                  */
1972                 if (use_bbit_insns()) {
1973                         uasm_il_bbit1(&p, &r, wr.r3, 1, label_nopage_tlbl);
1974                         uasm_i_nop(&p);
1975                         uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1976                 } else {
1977                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
1978                         uasm_il_bnez(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1979                         uasm_i_nop(&p);
1980                 }
1981                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1982         }
1983         build_make_valid(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
1984         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
1985
1986 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1987         /*
1988          * This is the entry point when build_r4000_tlbchange_handler_head
1989          * spots a huge page.
1990          */
1991         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1992         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
1993         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1994         build_tlb_probe_entry(&p);
1995
1996         if (cpu_has_rixi) {
1997                 /*
1998                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1999                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
2000                  */
2001                 if (use_bbit_insns()) {
2002                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
2003                                       label_tlbl_goaround2);
2004                 } else {
2005                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
2006                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2007                 }
2008                 uasm_i_nop(&p);
2009
2010                 uasm_i_tlbr(&p);
2011                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
2012                 if (use_bbit_insns()) {
2013                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
2014                 } else {
2015                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
2016                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
2017                 }
2018                 /* load it in the delay slot*/
2019                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
2020                 /* load it if ptr is odd */
2021                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
2022                 /*
2023                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
2024                  * XI must have triggered it.
2025                  */
2026                 if (use_bbit_insns()) {
2027                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r3, 1, label_tlbl_goaround2);
2028                 } else {
2029                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
2030                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2031                 }
2032                 if (PM_DEFAULT_MASK == 0)
2033                         uasm_i_nop(&p);
2034                 /*
2035                  * We clobbered C0_PAGEMASK, restore it.  On the other branch
2036                  * it is restored in build_huge_tlb_write_entry.
2037                  */
2038                 build_restore_pagemask(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl, 0);
2039
2040                 uasm_l_tlbl_goaround2(&l, p);
2041         }
2042         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1, (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_VALID));
2043         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2044 #endif
2045
2046         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
2047         build_restore_work_registers(&p);
2048         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
2049         uasm_i_nop(&p);
2050
2051         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
2052                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
2053
2054         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2055         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
2056                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
2057
2058         dump_handler("r4000_tlb_load", handle_tlbl, ARRAY_SIZE(handle_tlbl));
2059 }
2060
2061 static void __cpuinit build_r4000_tlb_store_handler(void)
2062 {
2063         u32 *p = handle_tlbs;
2064         struct uasm_label *l = labels;
2065         struct uasm_reloc *r = relocs;
2066         struct work_registers wr;
2067
2068         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
2069         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2070         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2071
2072         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2073         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2074         if (m4kc_tlbp_war())
2075                 build_tlb_probe_entry(&p);
2076         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2077         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2078
2079 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2080         /*
2081          * This is the entry point when
2082          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2083          */
2084         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2085         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2086         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2087         build_tlb_probe_entry(&p);
2088         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2089                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2090         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2091 #endif
2092
2093         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
2094         build_restore_work_registers(&p);
2095         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2096         uasm_i_nop(&p);
2097
2098         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
2099                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
2100
2101         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2102         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
2103                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
2104
2105         dump_handler("r4000_tlb_store", handle_tlbs, ARRAY_SIZE(handle_tlbs));
2106 }
2107
2108 static void __cpuinit build_r4000_tlb_modify_handler(void)
2109 {
2110         u32 *p = handle_tlbm;
2111         struct uasm_label *l = labels;
2112         struct uasm_reloc *r = relocs;
2113         struct work_registers wr;
2114
2115         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
2116         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2117         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2118
2119         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2120         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbm);
2121         if (m4kc_tlbp_war())
2122                 build_tlb_probe_entry(&p);
2123         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
2124         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2125         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2126
2127 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2128         /*
2129          * This is the entry point when
2130          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2131          */
2132         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2133         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2134         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2,  wr.r3, label_nopage_tlbm);
2135         build_tlb_probe_entry(&p);
2136         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2137                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2138         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2139 #endif
2140
2141         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
2142         build_restore_work_registers(&p);
2143         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2144         uasm_i_nop(&p);
2145
2146         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
2147                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
2148
2149         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2150         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
2151                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
2152
2153         dump_handler("r4000_tlb_modify", handle_tlbm, ARRAY_SIZE(handle_tlbm));
2154 }
2155
2156 void __cpuinit build_tlb_refill_handler(void)
2157 {
2158         /*
2159          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
2160          * may have local storage for it. The other handlers are only
2161          * needed once.
2162          */
2163         static int run_once = 0;
2164
2165         output_pgtable_bits_defines();
2166
2167 #ifdef CONFIG_64BIT
2168         check_for_high_segbits = current_cpu_data.vmbits > (PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
2169 #endif
2170
2171         switch (current_cpu_type()) {
2172         case CPU_R2000:
2173         case CPU_R3000:
2174         case CPU_R3000A:
2175         case CPU_R3081E:
2176         case CPU_TX3912:
2177         case CPU_TX3922:
2178         case CPU_TX3927:
2179 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2180                 build_r3000_tlb_refill_handler();
2181                 if (!run_once) {
2182                         build_r3000_tlb_load_handler();
2183                         build_r3000_tlb_store_handler();
2184                         build_r3000_tlb_modify_handler();
2185                         run_once++;
2186                 }
2187 #else
2188                 panic("No R3000 TLB refill handler");
2189 #endif
2190                 break;
2191
2192         case CPU_R6000:
2193         case CPU_R6000A:
2194                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
2195                 break;
2196
2197         case CPU_R8000:
2198                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
2199                 break;
2200
2201         default:
2202                 if (!run_once) {
2203                         scratch_reg = allocate_kscratch();
2204 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2205                         build_r4000_setup_pgd();
2206 #endif
2207                         build_r4000_tlb_load_handler();
2208                         build_r4000_tlb_store_handler();
2209                         build_r4000_tlb_modify_handler();
2210                         run_once++;
2211                 }
2212                 build_r4000_tlb_refill_handler();
2213         }
2214 }
2215
2216 void __cpuinit flush_tlb_handlers(void)
2217 {
2218         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
2219                            (unsigned long)handle_tlbl + sizeof(handle_tlbl));
2220         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
2221                            (unsigned long)handle_tlbs + sizeof(handle_tlbs));
2222         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
2223                            (unsigned long)handle_tlbm + sizeof(handle_tlbm));
2224 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2225         local_flush_icache_range((unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd,
2226                            (unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd + sizeof(handle_tlbm));
2227 #endif
2228 }