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 (gdt@linuxppc.org)
   6  *
   7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@samba.org)
   8  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
   9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
  11  *
  12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  14  *
  15  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
  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/ppcdebug.h>
  63 #include <asm/sections.h>
  64 #include <asm/system.h>
  65 #include <asm/iommu.h>
  66 #include <asm/abs_addr.h>
  67 #include <asm/vdso.h>
  68 #include <asm/imalloc.h>
  69
  70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
  71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
  72
  73 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  74
  75 void __iomem *ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
  76 {
  77         return (void __iomem *)addr;
  78 }
  79
  80 extern void __iomem *__ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
  81                        unsigned long flags)
  82 {
  83         return (void __iomem *)addr;
  84 }
  85
  86 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
  87 {
  88         return;
  89 }
  90
  91 #else
  92
  93 /*
  94  * map_io_page currently only called by __ioremap
  95  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
  96  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
  97  */
  98 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
  99 {
 100         pgd_t *pgdp;
 101         pud_t *pudp;
 102         pmd_t *pmdp;
 103         pte_t *ptep;
 104         unsigned long vsid;
 105
 106         if (mem_init_done) {
 107                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
 108                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
 109                 if (!pudp)
 110                         return -ENOMEM;
 111                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
 112                 if (!pmdp)
 113                         return -ENOMEM;
 114                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
 115                 if (!ptep)
 116                         return -ENOMEM;
 117                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
 118                                                           __pgprot(flags)));
 119         } else {
 120                 unsigned long va, vpn, hash, hpteg;
 121
 122                 /*
 123                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
 124                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
 125                  * entry in the hardware page table.
 126                  */
 127                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
 128                 va = (vsid << 28) | (ea & 0xFFFFFFF);
 129                 vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 130
 131                 hash = hpt_hash(vpn, 0);
 132
 133                 hpteg = ((hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP);
 134
 135                 /* Panic if a pte grpup is full */
 136                 if (ppc_md.hpte_insert(hpteg, va, pa >> PAGE_SHIFT,
 137                                        HPTE_V_BOLTED,
 138                                        _PAGE_NO_CACHE|_PAGE_GUARDED|PP_RWXX)
 139                     == -1) {
 140                         panic("map_io_page: could not insert mapping");
 141                 }
 142         }
 143         return 0;
 144 }
 145
 146
 147 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
 148                             unsigned long ea, unsigned long size,
 149                             unsigned long flags)
 150 {
 151         unsigned long i;
 152
 153         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 154                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 155
 156         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
 157                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
 158                         return NULL;
 159
 160         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
 161 }
 162
 163
 164 void __iomem *
 165 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
 166 {
 167         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
 168 }
 169
 170 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
 171                          unsigned long flags)
 172 {
 173         unsigned long pa, ea;
 174         void __iomem *ret;
 175
 176         /*
 177          * Choose an address to map it to.
 178          * Once the imalloc system is running, we use it.
 179          * Before that, we map using addresses going
 180          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
 181          * the addresses from ioremap_bot through
 182          * IMALLOC_END
 183          *
 184          */
 185         pa = addr & PAGE_MASK;
 186         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
 187
 188         if (size == 0)
 189                 return NULL;
 190
 191         if (mem_init_done) {
 192                 struct vm_struct *area;
 193                 area = im_get_free_area(size);
 194                 if (area == NULL)
 195                         return NULL;
 196                 ea = (unsigned long)(area->addr);
 197                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 198                 if (!ret)
 199                         im_free(area->addr);
 200         } else {
 201                 ea = ioremap_bot;
 202                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 203                 if (ret)
 204                         ioremap_bot += size;
 205         }
 206         return ret;
 207 }
 208
 209 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
 210
 211 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
 212                        unsigned long size, unsigned long flags)
 213 {
 214         struct vm_struct *area;
 215         void __iomem *ret;
 216
 217         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
 218         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
 219             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
 220                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
 221                 return 1;
 222         }
 223
 224         if (!mem_init_done) {
 225                 /* Two things to consider in this case:
 226                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
 227                  *    has been remapped
 228                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
 229                  *    of 1)
 230                  */
 231                 ;
 232         } else {
 233                 area = im_get_area(ea, size,
 234                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
 235                 if (area == NULL) {
 236                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
 237                         return 1;
 238                 }
 239                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
 240                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
 241                                "im_get_area\n");
 242                         return 1;
 243                 }
 244         }
 245
 246         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
 247         if (ret == NULL) {
 248                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
 249                 return 1;
 250         }
 251         if (ret != (void *) ea) {
 252                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
 253                 return 1;
 254         }
 255
 256         return 0;
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
 261  * Access to IO memory should be serialized by driver.
 262  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
 263  *
 264  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
 265  */
 266 void iounmap(volatile void __iomem *token)
 267 {
 268         void *addr;
 269
 270         if (!mem_init_done)
 271                 return;
 272
 273         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
 274
 275         im_free(addr);
 276 }
 277
 278 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
 279 {
 280         struct vm_struct *area;
 281
 282         /* Check whether subsets of this region exist */
 283         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
 284         if (area == NULL)
 285                 return 1;
 286
 287         while (area) {
 288                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 289                 area = im_get_area(addr, size,
 290                                 IM_REGION_SUPERSET);
 291         }
 292
 293         return 0;
 294 }
 295
 296 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
 297 {
 298         struct vm_struct *area;
 299         unsigned long addr;
 300         int rc;
 301
 302         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
 303
 304         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
 305          * region.  In the latter case, split the parent region to create
 306          * the exact region
 307          */
 308         area = im_get_area(addr, size,
 309                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
 310         if (area == NULL) {
 311                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
 312                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
 313                 if (rc) {
 314                         printk(KERN_ERR
 315                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
 316                                 __FUNCTION__, addr);
 317                         return 1;
 318                 }
 319         } else {
 320                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 321         }
 322         /*
 323          * FIXME! This can't be right:
 324         iounmap(area->addr);
 325          * Maybe it should be "iounmap(area);"
 326          */
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 #endif
 331
 332 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 333 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
 334 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 335
 336 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
 337 {
 338         void __iomem *virt_addr;
 339
 340         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE)
 341                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
 342
 343         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
 344         phbs_io_bot += size;
 345
 346         return virt_addr;
 347 }