arch/s390/include/asm/tlb.h

   1 #ifndef _S390_TLB_H
   2 #define _S390_TLB_H
   3
   4 /*
   5  * TLB flushing on s390 is complicated. The following requirement
   6  * from the principles of operation is the most arduous:
   7  *
   8  * "A valid table entry must not be changed while it is attached
   9  * to any CPU and may be used for translation by that CPU except to
  10  * (1) invalidate the entry by using INVALIDATE PAGE TABLE ENTRY,
  11  * or INVALIDATE DAT TABLE ENTRY, (2) alter bits 56-63 of a page
  12  * table entry, or (3) make a change by means of a COMPARE AND SWAP
  13  * AND PURGE instruction that purges the TLB."
  14  *
  15  * The modification of a pte of an active mm struct therefore is
  16  * a two step process: i) invalidate the pte, ii) store the new pte.
  17  * This is true for the page protection bit as well.
  18  * The only possible optimization is to flush at the beginning of
  19  * a tlb_gather_mmu cycle if the mm_struct is currently not in use.
  20  *
  21  * Pages used for the page tables is a different story. FIXME: more
  22  */
  23
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/pagemap.h>
  26 #include <linux/swap.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <asm/pgalloc.h>
  29 #include <asm/smp.h>
  30 #include <asm/tlbflush.h>
  31
  32 struct mmu_gather {
  33         struct mm_struct *mm;
  34         unsigned int fullmm;
  35         unsigned int nr_ptes;
  36         unsigned int nr_pxds;
  37         unsigned int max;
  38         void **array;
  39         void *local[8];
  40 };
  41
  42 static inline void __tlb_alloc_page(struct mmu_gather *tlb)
  43 {
  44         unsigned long addr = __get_free_pages(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, 0);
  45
  46         if (addr) {
  47                 tlb->array = (void *) addr;
  48                 tlb->max = PAGE_SIZE / sizeof(void *);
  49         }
  50 }
  51
  52 static inline void tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb,
  53                                   struct mm_struct *mm,
  54                                   unsigned int full_mm_flush)
  55 {
  56         tlb->mm = mm;
  57         tlb->max = ARRAY_SIZE(tlb->local);
  58         tlb->array = tlb->local;
  59         tlb->fullmm = full_mm_flush;
  60         if (tlb->fullmm)
  61                 __tlb_flush_mm(mm);
  62         else
  63                 __tlb_alloc_page(tlb);
  64         tlb->nr_ptes = 0;
  65         tlb->nr_pxds = tlb->max;
  66 }
  67
  68 static inline void tlb_flush_mmu(struct mmu_gather *tlb)
  69 {
  70         if (!tlb->fullmm && (tlb->nr_ptes > 0 || tlb->nr_pxds < tlb->max))
  71                 __tlb_flush_mm(tlb->mm);
  72         while (tlb->nr_ptes > 0)
  73                 page_table_free_rcu(tlb->mm, tlb->array[--tlb->nr_ptes]);
  74         while (tlb->nr_pxds < tlb->max)
  75                 crst_table_free_rcu(tlb->mm, tlb->array[tlb->nr_pxds++]);
  76 }
  77
  78 static inline void tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb,
  79                                   unsigned long start, unsigned long end)
  80 {
  81         tlb_flush_mmu(tlb);
  82
  83         rcu_table_freelist_finish();
  84
  85         /* keep the page table cache within bounds */
  86         check_pgt_cache();
  87
  88         if (tlb->array != tlb->local)
  89                 free_pages((unsigned long) tlb->array, 0);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Release the page cache reference for a pte removed by
  94  * tlb_ptep_clear_flush. In both flush modes the tlb for a page cache page
  95  * has already been freed, so just do free_page_and_swap_cache.
  96  */
  97 static inline int __tlb_remove_page(struct mmu_gather *tlb, struct page *page)
  98 {
  99         free_page_and_swap_cache(page);
 100         return 1; /* avoid calling tlb_flush_mmu */
 101 }
 102
 103 static inline void tlb_remove_page(struct mmu_gather *tlb, struct page *page)
 104 {
 105         free_page_and_swap_cache(page);
 106 }
 107
 108 /*
 109  * pte_free_tlb frees a pte table and clears the CRSTE for the
 110  * page table from the tlb.
 111  */
 112 static inline void pte_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pgtable_t pte,
 113                                 unsigned long address)
 114 {
 115         if (!tlb->fullmm) {
 116                 tlb->array[tlb->nr_ptes++] = pte;
 117                 if (tlb->nr_ptes >= tlb->nr_pxds)
 118                         tlb_flush_mmu(tlb);
 119         } else
 120                 page_table_free(tlb->mm, (unsigned long *) pte);
 121 }
 122
 123 /*
 124  * pmd_free_tlb frees a pmd table and clears the CRSTE for the
 125  * segment table entry from the tlb.
 126  * If the mm uses a two level page table the single pmd is freed
 127  * as the pgd. pmd_free_tlb checks the asce_limit against 2GB
 128  * to avoid the double free of the pmd in this case.
 129  */
 130 static inline void pmd_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pmd_t *pmd,
 131                                 unsigned long address)
 132 {
 133 #ifdef __s390x__
 134         if (tlb->mm->context.asce_limit <= (1UL << 31))
 135                 return;
 136         if (!tlb->fullmm) {
 137                 tlb->array[--tlb->nr_pxds] = pmd;
 138                 if (tlb->nr_ptes >= tlb->nr_pxds)
 139                         tlb_flush_mmu(tlb);
 140         } else
 141                 crst_table_free(tlb->mm, (unsigned long *) pmd);
 142 #endif
 143 }
 144
 145 /*
 146  * pud_free_tlb frees a pud table and clears the CRSTE for the
 147  * region third table entry from the tlb.
 148  * If the mm uses a three level page table the single pud is freed
 149  * as the pgd. pud_free_tlb checks the asce_limit against 4TB
 150  * to avoid the double free of the pud in this case.
 151  */
 152 static inline void pud_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pud_t *pud,
 153                                 unsigned long address)
 154 {
 155 #ifdef __s390x__
 156         if (tlb->mm->context.asce_limit <= (1UL << 42))
 157                 return;
 158         if (!tlb->fullmm) {
 159                 tlb->array[--tlb->nr_pxds] = pud;
 160                 if (tlb->nr_ptes >= tlb->nr_pxds)
 161                         tlb_flush_mmu(tlb);
 162         } else
 163                 crst_table_free(tlb->mm, (unsigned long *) pud);
 164 #endif
 165 }
 166
 167 #define tlb_start_vma(tlb, vma)                 do { } while (0)
 168 #define tlb_end_vma(tlb, vma)                   do { } while (0)
 169 #define tlb_remove_tlb_entry(tlb, ptep, addr)   do { } while (0)
 170 #define tlb_migrate_finish(mm)                  do { } while (0)
 171
 172 #endif /* _S390_TLB_H */