arch/powerpc/mm/hugetlbpage.c

   1 /*
   2  * PPC Huge TLB Page Support for Kernel.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003 David Gibson, IBM Corporation.
   5  * Copyright (C) 2011 Becky Bruce, Freescale Semiconductor
   6  *
   7  * Based on the IA-32 version:
   8  * Copyright (C) 2002, Rohit Seth <rohit.seth@intel.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/io.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/hugetlb.h>
  15 #include <linux/of_fdt.h>
  16 #include <linux/memblock.h>
  17 #include <linux/bootmem.h>
  18 #include <linux/moduleparam.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20 #include <asm/pgalloc.h>
  21 #include <asm/tlb.h>
  22 #include <asm/setup.h>
  23
  24 #define PAGE_SHIFT_64K  16
  25 #define PAGE_SHIFT_16M  24
  26 #define PAGE_SHIFT_16G  34
  27
  28 unsigned int HPAGE_SHIFT;
  29
  30 /*
  31  * Tracks gpages after the device tree is scanned and before the
  32  * huge_boot_pages list is ready.  On 64-bit implementations, this is
  33  * just used to track 16G pages and so is a single array.  32-bit
  34  * implementations may have more than one gpage size due to limitations
  35  * of the memory allocators, so we need multiple arrays
  36  */
  37 #ifdef CONFIG_PPC64
  38 #define MAX_NUMBER_GPAGES       1024
  39 static u64 gpage_freearray[MAX_NUMBER_GPAGES];
  40 static unsigned nr_gpages;
  41 #else
  42 #define MAX_NUMBER_GPAGES       128
  43 struct psize_gpages {
  44         u64 gpage_list[MAX_NUMBER_GPAGES];
  45         unsigned int nr_gpages;
  46 };
  47 static struct psize_gpages gpage_freearray[MMU_PAGE_COUNT];
  48 #endif
  49
  50 static inline int shift_to_mmu_psize(unsigned int shift)
  51 {
  52         int psize;
  53
  54         for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize)
  55                 if (mmu_psize_defs[psize].shift == shift)
  56                         return psize;
  57         return -1;
  58 }
  59
  60 static inline unsigned int mmu_psize_to_shift(unsigned int mmu_psize)
  61 {
  62         if (mmu_psize_defs[mmu_psize].shift)
  63                 return mmu_psize_defs[mmu_psize].shift;
  64         BUG();
  65 }
  66
  67 #define hugepd_none(hpd)        ((hpd).pd == 0)
  68
  69 pte_t *find_linux_pte_or_hugepte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea, unsigned *shift)
  70 {
  71         pgd_t *pg;
  72         pud_t *pu;
  73         pmd_t *pm;
  74         hugepd_t *hpdp = NULL;
  75         unsigned pdshift = PGDIR_SHIFT;
  76
  77         if (shift)
  78                 *shift = 0;
  79
  80         pg = pgdir + pgd_index(ea);
  81         if (is_hugepd(pg)) {
  82                 hpdp = (hugepd_t *)pg;
  83         } else if (!pgd_none(*pg)) {
  84                 pdshift = PUD_SHIFT;
  85                 pu = pud_offset(pg, ea);
  86                 if (is_hugepd(pu))
  87                         hpdp = (hugepd_t *)pu;
  88                 else if (!pud_none(*pu)) {
  89                         pdshift = PMD_SHIFT;
  90                         pm = pmd_offset(pu, ea);
  91                         if (is_hugepd(pm))
  92                                 hpdp = (hugepd_t *)pm;
  93                         else if (!pmd_none(*pm)) {
  94                                 return pte_offset_kernel(pm, ea);
  95                         }
  96                 }
  97         }
  98
  99         if (!hpdp)
 100                 return NULL;
 101
 102         if (shift)
 103                 *shift = hugepd_shift(*hpdp);
 104         return hugepte_offset(hpdp, ea, pdshift);
 105 }
 106
 107 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 108 {
 109         return find_linux_pte_or_hugepte(mm->pgd, addr, NULL);
 110 }
 111
 112 static int __hugepte_alloc(struct mm_struct *mm, hugepd_t *hpdp,
 113                            unsigned long address, unsigned pdshift, unsigned pshift)
 114 {
 115         struct kmem_cache *cachep;
 116         pte_t *new;
 117
 118 #ifdef CONFIG_PPC64
 119         cachep = PGT_CACHE(pdshift - pshift);
 120 #else
 121         int i;
 122         int num_hugepd = 1 << (pshift - pdshift);
 123         cachep = hugepte_cache;
 124 #endif
 125
 126         new = kmem_cache_zalloc(cachep, GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT);
 127
 128         BUG_ON(pshift > HUGEPD_SHIFT_MASK);
 129         BUG_ON((unsigned long)new & HUGEPD_SHIFT_MASK);
 130
 131         if (! new)
 132                 return -ENOMEM;
 133
 134         spin_lock(&mm->page_table_lock);
 135 #ifdef CONFIG_PPC64
 136         if (!hugepd_none(*hpdp))
 137                 kmem_cache_free(cachep, new);
 138         else
 139                 hpdp->pd = ((unsigned long)new & ~PD_HUGE) | pshift;
 140 #else
 141         /*
 142          * We have multiple higher-level entries that point to the same
 143          * actual pte location.  Fill in each as we go and backtrack on error.
 144          * We need all of these so the DTLB pgtable walk code can find the
 145          * right higher-level entry without knowing if it's a hugepage or not.
 146          */
 147         for (i = 0; i < num_hugepd; i++, hpdp++) {
 148                 if (unlikely(!hugepd_none(*hpdp)))
 149                         break;
 150                 else
 151                         hpdp->pd = ((unsigned long)new & ~PD_HUGE) | pshift;
 152         }
 153         /* If we bailed from the for loop early, an error occurred, clean up */
 154         if (i < num_hugepd) {
 155                 for (i = i - 1 ; i >= 0; i--, hpdp--)
 156                         hpdp->pd = 0;
 157                 kmem_cache_free(cachep, new);
 158         }
 159 #endif
 160         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, unsigned long sz)
 165 {
 166         pgd_t *pg;
 167         pud_t *pu;
 168         pmd_t *pm;
 169         hugepd_t *hpdp = NULL;
 170         unsigned pshift = __ffs(sz);
 171         unsigned pdshift = PGDIR_SHIFT;
 172
 173         addr &= ~(sz-1);
 174
 175         pg = pgd_offset(mm, addr);
 176         if (pshift >= PUD_SHIFT) {
 177                 hpdp = (hugepd_t *)pg;
 178         } else {
 179                 pdshift = PUD_SHIFT;
 180                 pu = pud_alloc(mm, pg, addr);
 181                 if (pshift >= PMD_SHIFT) {
 182                         hpdp = (hugepd_t *)pu;
 183                 } else {
 184                         pdshift = PMD_SHIFT;
 185                         pm = pmd_alloc(mm, pu, addr);
 186                         hpdp = (hugepd_t *)pm;
 187                 }
 188         }
 189
 190         if (!hpdp)
 191                 return NULL;
 192
 193         BUG_ON(!hugepd_none(*hpdp) && !hugepd_ok(*hpdp));
 194
 195         if (hugepd_none(*hpdp) && __hugepte_alloc(mm, hpdp, addr, pdshift, pshift))
 196                 return NULL;
 197
 198         return hugepte_offset(hpdp, addr, pdshift);
 199 }
 200
 201 #ifdef CONFIG_PPC32
 202 /* Build list of addresses of gigantic pages.  This function is used in early
 203  * boot before the buddy or bootmem allocator is setup.
 204  */
 205 void add_gpage(u64 addr, u64 page_size, unsigned long number_of_pages)
 206 {
 207         unsigned int idx = shift_to_mmu_psize(__ffs(page_size));
 208         int i;
 209
 210         if (addr == 0)
 211                 return;
 212
 213         gpage_freearray[idx].nr_gpages = number_of_pages;
 214
 215         for (i = 0; i < number_of_pages; i++) {
 216                 gpage_freearray[idx].gpage_list[i] = addr;
 217                 addr += page_size;
 218         }
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Moves the gigantic page addresses from the temporary list to the
 223  * huge_boot_pages list.
 224  */
 225 int alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *hstate)
 226 {
 227         struct huge_bootmem_page *m;
 228         int idx = shift_to_mmu_psize(hstate->order + PAGE_SHIFT);
 229         int nr_gpages = gpage_freearray[idx].nr_gpages;
 230
 231         if (nr_gpages == 0)
 232                 return 0;
 233
 234 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
 235         /*
 236          * If gpages can be in highmem we can't use the trick of storing the
 237          * data structure in the page; allocate space for this
 238          */
 239         m = alloc_bootmem(sizeof(struct huge_bootmem_page));
 240         m->phys = gpage_freearray[idx].gpage_list[--nr_gpages];
 241 #else
 242         m = phys_to_virt(gpage_freearray[idx].gpage_list[--nr_gpages]);
 243 #endif
 244
 245         list_add(&m->list, &huge_boot_pages);
 246         gpage_freearray[idx].nr_gpages = nr_gpages;
 247         gpage_freearray[idx].gpage_list[nr_gpages] = 0;
 248         m->hstate = hstate;
 249
 250         return 1;
 251 }
 252 /*
 253  * Scan the command line hugepagesz= options for gigantic pages; store those in
 254  * a list that we use to allocate the memory once all options are parsed.
 255  */
 256
 257 unsigned long gpage_npages[MMU_PAGE_COUNT];
 258
 259 static int __init do_gpage_early_setup(char *param, char *val)
 260 {
 261         static phys_addr_t size;
 262         unsigned long npages;
 263
 264         /*
 265          * The hugepagesz and hugepages cmdline options are interleaved.  We
 266          * use the size variable to keep track of whether or not this was done
 267          * properly and skip over instances where it is incorrect.  Other
 268          * command-line parsing code will issue warnings, so we don't need to.
 269          *
 270          */
 271         if ((strcmp(param, "default_hugepagesz") == 0) ||
 272             (strcmp(param, "hugepagesz") == 0)) {
 273                 size = memparse(val, NULL);
 274         } else if (strcmp(param, "hugepages") == 0) {
 275                 if (size != 0) {
 276                         if (sscanf(val, "%lu", &npages) <= 0)
 277                                 npages = 0;
 278                         gpage_npages[shift_to_mmu_psize(__ffs(size))] = npages;
 279                         size = 0;
 280                 }
 281         }
 282         return 0;
 283 }
 284
 285
 286 /*
 287  * This function allocates physical space for pages that are larger than the
 288  * buddy allocator can handle.  We want to allocate these in highmem because
 289  * the amount of lowmem is limited.  This means that this function MUST be
 290  * called before lowmem_end_addr is set up in MMU_init() in order for the lmb
 291  * allocate to grab highmem.
 292  */
 293 void __init reserve_hugetlb_gpages(void)
 294 {
 295         static __initdata char cmdline[COMMAND_LINE_SIZE];
 296         phys_addr_t size, base;
 297         int i;
 298
 299         strlcpy(cmdline, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 300         parse_args("hugetlb gpages", cmdline, NULL, 0, &do_gpage_early_setup);
 301
 302         /*
 303          * Walk gpage list in reverse, allocating larger page sizes first.
 304          * Skip over unsupported sizes, or sizes that have 0 gpages allocated.
 305          * When we reach the point in the list where pages are no longer
 306          * considered gpages, we're done.
 307          */
 308         for (i = MMU_PAGE_COUNT-1; i >= 0; i--) {
 309                 if (mmu_psize_defs[i].shift == 0 || gpage_npages[i] == 0)
 310                         continue;
 311                 else if (mmu_psize_to_shift(i) < (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT))
 312                         break;
 313
 314                 size = (phys_addr_t)(1ULL << mmu_psize_to_shift(i));
 315                 base = memblock_alloc_base(size * gpage_npages[i], size,
 316                                            MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE);
 317                 add_gpage(base, size, gpage_npages[i]);
 318         }
 319 }
 320
 321 #else /* PPC64 */
 322
 323 /* Build list of addresses of gigantic pages.  This function is used in early
 324  * boot before the buddy or bootmem allocator is setup.
 325  */
 326 void add_gpage(u64 addr, u64 page_size, unsigned long number_of_pages)
 327 {
 328         if (!addr)
 329                 return;
 330         while (number_of_pages > 0) {
 331                 gpage_freearray[nr_gpages] = addr;
 332                 nr_gpages++;
 333                 number_of_pages--;
 334                 addr += page_size;
 335         }
 336 }
 337
 338 /* Moves the gigantic page addresses from the temporary list to the
 339  * huge_boot_pages list.
 340  */
 341 int alloc_bootmem_huge_page(struct hstate *hstate)
 342 {
 343         struct huge_bootmem_page *m;
 344         if (nr_gpages == 0)
 345                 return 0;
 346         m = phys_to_virt(gpage_freearray[--nr_gpages]);
 347         gpage_freearray[nr_gpages] = 0;
 348         list_add(&m->list, &huge_boot_pages);
 349         m->hstate = hstate;
 350         return 1;
 351 }
 352 #endif
 353
 354 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep)
 355 {
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 #ifdef CONFIG_PPC32
 360 #define HUGEPD_FREELIST_SIZE \
 361         ((PAGE_SIZE - sizeof(struct hugepd_freelist)) / sizeof(pte_t))
 362
 363 struct hugepd_freelist {
 364         struct rcu_head rcu;
 365         unsigned int index;
 366         void *ptes[0];
 367 };
 368
 369 static DEFINE_PER_CPU(struct hugepd_freelist *, hugepd_freelist_cur);
 370
 371 static void hugepd_free_rcu_callback(struct rcu_head *head)
 372 {
 373         struct hugepd_freelist *batch =
 374                 container_of(head, struct hugepd_freelist, rcu);
 375         unsigned int i;
 376
 377         for (i = 0; i < batch->index; i++)
 378                 kmem_cache_free(hugepte_cache, batch->ptes[i]);
 379
 380         free_page((unsigned long)batch);
 381 }
 382
 383 static void hugepd_free(struct mmu_gather *tlb, void *hugepte)
 384 {
 385         struct hugepd_freelist **batchp;
 386
 387         batchp = &__get_cpu_var(hugepd_freelist_cur);
 388
 389         if (atomic_read(&tlb->mm->mm_users) < 2 ||
 390             cpumask_equal(mm_cpumask(tlb->mm),
 391                           cpumask_of(smp_processor_id()))) {
 392                 kmem_cache_free(hugepte_cache, hugepte);
 393                 return;
 394         }
 395
 396         if (*batchp == NULL) {
 397                 *batchp = (struct hugepd_freelist *)__get_free_page(GFP_ATOMIC);
 398                 (*batchp)->index = 0;
 399         }
 400
 401         (*batchp)->ptes[(*batchp)->index++] = hugepte;
 402         if ((*batchp)->index == HUGEPD_FREELIST_SIZE) {
 403                 call_rcu_sched(&(*batchp)->rcu, hugepd_free_rcu_callback);
 404                 *batchp = NULL;
 405         }
 406 }
 407 #endif
 408
 409 static void free_hugepd_range(struct mmu_gather *tlb, hugepd_t *hpdp, int pdshift,
 410                               unsigned long start, unsigned long end,
 411                               unsigned long floor, unsigned long ceiling)
 412 {
 413         pte_t *hugepte = hugepd_page(*hpdp);
 414         int i;
 415
 416         unsigned long pdmask = ~((1UL << pdshift) - 1);
 417         unsigned int num_hugepd = 1;
 418
 419 #ifdef CONFIG_PPC64
 420         unsigned int shift = hugepd_shift(*hpdp);
 421 #else
 422         /* Note: On 32-bit the hpdp may be the first of several */
 423         num_hugepd = (1 << (hugepd_shift(*hpdp) - pdshift));
 424 #endif
 425
 426         start &= pdmask;
 427         if (start < floor)
 428                 return;
 429         if (ceiling) {
 430                 ceiling &= pdmask;
 431                 if (! ceiling)
 432                         return;
 433         }
 434         if (end - 1 > ceiling - 1)
 435                 return;
 436
 437         for (i = 0; i < num_hugepd; i++, hpdp++)
 438                 hpdp->pd = 0;
 439
 440         tlb->need_flush = 1;
 441 #ifdef CONFIG_PPC64
 442         pgtable_free_tlb(tlb, hugepte, pdshift - shift);
 443 #else
 444         hugepd_free(tlb, hugepte);
 445 #endif
 446 }
 447
 448 static void hugetlb_free_pmd_range(struct mmu_gather *tlb, pud_t *pud,
 449                                    unsigned long addr, unsigned long end,
 450                                    unsigned long floor, unsigned long ceiling)
 451 {
 452         pmd_t *pmd;
 453         unsigned long next;
 454         unsigned long start;
 455
 456         start = addr;
 457         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 458         do {
 459                 next = pmd_addr_end(addr, end);
 460                 if (pmd_none(*pmd))
 461                         continue;
 462                 free_hugepd_range(tlb, (hugepd_t *)pmd, PMD_SHIFT,
 463                                   addr, next, floor, ceiling);
 464         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
 465
 466         start &= PUD_MASK;
 467         if (start < floor)
 468                 return;
 469         if (ceiling) {
 470                 ceiling &= PUD_MASK;
 471                 if (!ceiling)
 472                         return;
 473         }
 474         if (end - 1 > ceiling - 1)
 475                 return;
 476
 477         pmd = pmd_offset(pud, start);
 478         pud_clear(pud);
 479         pmd_free_tlb(tlb, pmd, start);
 480 }
 481
 482 static void hugetlb_free_pud_range(struct mmu_gather *tlb, pgd_t *pgd,
 483                                    unsigned long addr, unsigned long end,
 484                                    unsigned long floor, unsigned long ceiling)
 485 {
 486         pud_t *pud;
 487         unsigned long next;
 488         unsigned long start;
 489
 490         start = addr;
 491         pud = pud_offset(pgd, addr);
 492         do {
 493                 next = pud_addr_end(addr, end);
 494                 if (!is_hugepd(pud)) {
 495                         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 496                                 continue;
 497                         hugetlb_free_pmd_range(tlb, pud, addr, next, floor,
 498                                                ceiling);
 499                 } else {
 500                         free_hugepd_range(tlb, (hugepd_t *)pud, PUD_SHIFT,
 501                                           addr, next, floor, ceiling);
 502                 }
 503         } while (pud++, addr = next, addr != end);
 504
 505         start &= PGDIR_MASK;
 506         if (start < floor)
 507                 return;
 508         if (ceiling) {
 509                 ceiling &= PGDIR_MASK;
 510                 if (!ceiling)
 511                         return;
 512         }
 513         if (end - 1 > ceiling - 1)
 514                 return;
 515
 516         pud = pud_offset(pgd, start);
 517         pgd_clear(pgd);
 518         pud_free_tlb(tlb, pud, start);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * This function frees user-level page tables of a process.
 523  *
 524  * Must be called with pagetable lock held.
 525  */
 526 void hugetlb_free_pgd_range(struct mmu_gather *tlb,
 527                             unsigned long addr, unsigned long end,
 528                             unsigned long floor, unsigned long ceiling)
 529 {
 530         pgd_t *pgd;
 531         unsigned long next;
 532
 533         /*
 534          * Because there are a number of different possible pagetable
 535          * layouts for hugepage ranges, we limit knowledge of how
 536          * things should be laid out to the allocation path
 537          * (huge_pte_alloc(), above).  Everything else works out the
 538          * structure as it goes from information in the hugepd
 539          * pointers.  That means that we can't here use the
 540          * optimization used in the normal page free_pgd_range(), of
 541          * checking whether we're actually covering a large enough
 542          * range to have to do anything at the top level of the walk
 543          * instead of at the bottom.
 544          *
 545          * To make sense of this, you should probably go read the big
 546          * block comment at the top of the normal free_pgd_range(),
 547          * too.
 548          */
 549
 550         do {
 551                 next = pgd_addr_end(addr, end);
 552                 pgd = pgd_offset(tlb->mm, addr);
 553                 if (!is_hugepd(pgd)) {
 554                         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 555                                 continue;
 556                         hugetlb_free_pud_range(tlb, pgd, addr, next, floor, ceiling);
 557                 } else {
 558 #ifdef CONFIG_PPC32
 559                         /*
 560                          * Increment next by the size of the huge mapping since
 561                          * on 32-bit there may be more than one entry at the pgd
 562                          * level for a single hugepage, but all of them point to
 563                          * the same kmem cache that holds the hugepte.
 564                          */
 565                         next = addr + (1 << hugepd_shift(*(hugepd_t *)pgd));
 566 #endif
 567                         free_hugepd_range(tlb, (hugepd_t *)pgd, PGDIR_SHIFT,
 568                                           addr, next, floor, ceiling);
 569                 }
 570         } while (addr = next, addr != end);
 571 }
 572
 573 struct page *
 574 follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address, int write)
 575 {
 576         pte_t *ptep;
 577         struct page *page;
 578         unsigned shift;
 579         unsigned long mask;
 580
 581         ptep = find_linux_pte_or_hugepte(mm->pgd, address, &shift);
 582
 583         /* Verify it is a huge page else bail. */
 584         if (!ptep || !shift)
 585                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 586
 587         mask = (1UL << shift) - 1;
 588         page = pte_page(*ptep);
 589         if (page)
 590                 page += (address & mask) / PAGE_SIZE;
 591
 592         return page;
 593 }
 594
 595 int pmd_huge(pmd_t pmd)
 596 {
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 int pud_huge(pud_t pud)
 601 {
 602         return 0;
 603 }
 604
 605 struct page *
 606 follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 607                 pmd_t *pmd, int write)
 608 {
 609         BUG();
 610         return NULL;
 611 }
 612
 613 static noinline int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
 614                        unsigned long end, int write, struct page **pages, int *nr)
 615 {
 616         unsigned long mask;
 617         unsigned long pte_end;
 618         struct page *head, *page, *tail;
 619         pte_t pte;
 620         int refs;
 621
 622         pte_end = (addr + sz) & ~(sz-1);
 623         if (pte_end < end)
 624                 end = pte_end;
 625
 626         pte = *ptep;
 627         mask = _PAGE_PRESENT | _PAGE_USER;
 628         if (write)
 629                 mask |= _PAGE_RW;
 630
 631         if ((pte_val(pte) & mask) != mask)
 632                 return 0;
 633
 634         /* hugepages are never "special" */
 635         VM_BUG_ON(!pfn_valid(pte_pfn(pte)));
 636
 637         refs = 0;
 638         head = pte_page(pte);
 639
 640         page = head + ((addr & (sz-1)) >> PAGE_SHIFT);
 641         tail = page;
 642         do {
 643                 VM_BUG_ON(compound_head(page) != head);
 644                 pages[*nr] = page;
 645                 (*nr)++;
 646                 page++;
 647                 refs++;
 648         } while (addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 649
 650         if (!page_cache_add_speculative(head, refs)) {
 651                 *nr -= refs;
 652                 return 0;
 653         }
 654
 655         if (unlikely(pte_val(pte) != pte_val(*ptep))) {
 656                 /* Could be optimized better */
 657                 *nr -= refs;
 658                 while (refs--)
 659                         put_page(head);
 660                 return 0;
 661         }
 662
 663         /*
 664          * Any tail page need their mapcount reference taken before we
 665          * return.
 666          */
 667         while (refs--) {
 668                 if (PageTail(tail))
 669                         get_huge_page_tail(tail);
 670                 tail++;
 671         }
 672
 673         return 1;
 674 }
 675
 676 static unsigned long hugepte_addr_end(unsigned long addr, unsigned long end,
 677                                       unsigned long sz)
 678 {
 679         unsigned long __boundary = (addr + sz) & ~(sz-1);
 680         return (__boundary - 1 < end - 1) ? __boundary : end;
 681 }
 682
 683 int gup_hugepd(hugepd_t *hugepd, unsigned pdshift,
 684                unsigned long addr, unsigned long end,
 685                int write, struct page **pages, int *nr)
 686 {
 687         pte_t *ptep;
 688         unsigned long sz = 1UL << hugepd_shift(*hugepd);
 689         unsigned long next;
 690
 691         ptep = hugepte_offset(hugepd, addr, pdshift);
 692         do {
 693                 next = hugepte_addr_end(addr, end, sz);
 694                 if (!gup_hugepte(ptep, sz, addr, end, write, pages, nr))
 695                         return 0;
 696         } while (ptep++, addr = next, addr != end);
 697
 698         return 1;
 699 }
 700
 701 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
 702                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
 703                                         unsigned long flags)
 704 {
 705 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
 706         struct hstate *hstate = hstate_file(file);
 707         int mmu_psize = shift_to_mmu_psize(huge_page_shift(hstate));
 708
 709         return slice_get_unmapped_area(addr, len, flags, mmu_psize, 1, 0);
 710 #else
 711         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 712 #endif
 713 }
 714
 715 unsigned long vma_mmu_pagesize(struct vm_area_struct *vma)
 716 {
 717 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
 718         unsigned int psize = get_slice_psize(vma->vm_mm, vma->vm_start);
 719
 720         return 1UL << mmu_psize_to_shift(psize);
 721 #else
 722         if (!is_vm_hugetlb_page(vma))
 723                 return PAGE_SIZE;
 724
 725         return huge_page_size(hstate_vma(vma));
 726 #endif
 727 }
 728
 729 static inline bool is_power_of_4(unsigned long x)
 730 {
 731         if (is_power_of_2(x))
 732                 return (__ilog2(x) % 2) ? false : true;
 733         return false;
 734 }
 735
 736 static int __init add_huge_page_size(unsigned long long size)
 737 {
 738         int shift = __ffs(size);
 739         int mmu_psize;
 740
 741         /* Check that it is a page size supported by the hardware and
 742          * that it fits within pagetable and slice limits. */
 743 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 744         if ((size < PAGE_SIZE) || !is_power_of_4(size))
 745                 return -EINVAL;
 746 #else
 747         if (!is_power_of_2(size)
 748             || (shift > SLICE_HIGH_SHIFT) || (shift <= PAGE_SHIFT))
 749                 return -EINVAL;
 750 #endif
 751
 752         if ((mmu_psize = shift_to_mmu_psize(shift)) < 0)
 753                 return -EINVAL;
 754
 755 #ifdef CONFIG_SPU_FS_64K_LS
 756         /* Disable support for 64K huge pages when 64K SPU local store
 757          * support is enabled as the current implementation conflicts.
 758          */
 759         if (shift == PAGE_SHIFT_64K)
 760                 return -EINVAL;
 761 #endif /* CONFIG_SPU_FS_64K_LS */
 762
 763         BUG_ON(mmu_psize_defs[mmu_psize].shift != shift);
 764
 765         /* Return if huge page size has already been setup */
 766         if (size_to_hstate(size))
 767                 return 0;
 768
 769         hugetlb_add_hstate(shift - PAGE_SHIFT);
 770
 771         return 0;
 772 }
 773
 774 static int __init hugepage_setup_sz(char *str)
 775 {
 776         unsigned long long size;
 777
 778         size = memparse(str, &str);
 779
 780         if (add_huge_page_size(size) != 0)
 781                 printk(KERN_WARNING "Invalid huge page size specified(%llu)\n", size);
 782
 783         return 1;
 784 }
 785 __setup("hugepagesz=", hugepage_setup_sz);
 786
 787 #ifdef CONFIG_FSL_BOOKE
 788 struct kmem_cache *hugepte_cache;
 789 static int __init hugetlbpage_init(void)
 790 {
 791         int psize;
 792
 793         for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 794                 unsigned shift;
 795
 796                 if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
 797                         continue;
 798
 799                 shift = mmu_psize_to_shift(psize);
 800
 801                 /* Don't treat normal page sizes as huge... */
 802                 if (shift != PAGE_SHIFT)
 803                         if (add_huge_page_size(1ULL << shift) < 0)
 804                                 continue;
 805         }
 806
 807         /*
 808          * Create a kmem cache for hugeptes.  The bottom bits in the pte have
 809          * size information encoded in them, so align them to allow this
 810          */
 811         hugepte_cache =  kmem_cache_create("hugepte-cache", sizeof(pte_t),
 812                                            HUGEPD_SHIFT_MASK + 1, 0, NULL);
 813         if (hugepte_cache == NULL)
 814                 panic("%s: Unable to create kmem cache for hugeptes\n",
 815                       __func__);
 816
 817         /* Default hpage size = 4M */
 818         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_4M].shift)
 819                 HPAGE_SHIFT = mmu_psize_defs[MMU_PAGE_4M].shift;
 820         else
 821                 panic("%s: Unable to set default huge page size\n", __func__);
 822
 823
 824         return 0;
 825 }
 826 #else
 827 static int __init hugetlbpage_init(void)
 828 {
 829         int psize;
 830
 831         if (!mmu_has_feature(MMU_FTR_16M_PAGE))
 832                 return -ENODEV;
 833
 834         for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 835                 unsigned shift;
 836                 unsigned pdshift;
 837
 838                 if (!mmu_psize_defs[psize].shift)
 839                         continue;
 840
 841                 shift = mmu_psize_to_shift(psize);
 842
 843                 if (add_huge_page_size(1ULL << shift) < 0)
 844                         continue;
 845
 846                 if (shift < PMD_SHIFT)
 847                         pdshift = PMD_SHIFT;
 848                 else if (shift < PUD_SHIFT)
 849                         pdshift = PUD_SHIFT;
 850                 else
 851                         pdshift = PGDIR_SHIFT;
 852
 853                 pgtable_cache_add(pdshift - shift, NULL);
 854                 if (!PGT_CACHE(pdshift - shift))
 855                         panic("hugetlbpage_init(): could not create "
 856                               "pgtable cache for %d bit pagesize\n", shift);
 857         }
 858
 859         /* Set default large page size. Currently, we pick 16M or 1M
 860          * depending on what is available
 861          */
 862         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift)
 863                 HPAGE_SHIFT = mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift;
 864         else if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1M].shift)
 865                 HPAGE_SHIFT = mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1M].shift;
 866
 867         return 0;
 868 }
 869 #endif
 870 module_init(hugetlbpage_init);
 871
 872 void flush_dcache_icache_hugepage(struct page *page)
 873 {
 874         int i;
 875         void *start;
 876
 877         BUG_ON(!PageCompound(page));
 878
 879         for (i = 0; i < (1UL << compound_order(page)); i++) {
 880                 if (!PageHighMem(page)) {
 881                         __flush_dcache_icache(page_address(page+i));
 882                 } else {
 883                         start = kmap_atomic(page+i, KM_PPC_SYNC_ICACHE);
 884                         __flush_dcache_icache(start);
 885                         kunmap_atomic(start, KM_PPC_SYNC_ICACHE);
 886                 }
 887         }
 888 }