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