arch/sh/mm/tlbflush_64.c

   1 /*
   2  * arch/sh/mm/tlb-flush_64.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2000, 2001  Paolo Alberelli
   5  * Copyright (C) 2003  Richard Curnow (/proc/tlb, bug fixes)
   6  * Copyright (C) 2003  Paul Mundt
   7  *
   8  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   9  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  10  * for more details.
  11  */
  12 #include <linux/signal.h>
  13 #include <linux/rwsem.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/ptrace.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/interrupt.h>
  24 #include <asm/system.h>
  25 #include <asm/io.h>
  26 #include <asm/tlb.h>
  27 #include <asm/uaccess.h>
  28 #include <asm/pgalloc.h>
  29 #include <asm/mmu_context.h>
  30
  31 extern void die(const char *,struct pt_regs *,long);
  32
  33 #define PFLAG(val,flag)   (( (val) & (flag) ) ? #flag : "" )
  34 #define PPROT(flag) PFLAG(pgprot_val(prot),flag)
  35
  36 static inline void print_prots(pgprot_t prot)
  37 {
  38         printk("prot is 0x%08lx\n",pgprot_val(prot));
  39
  40         printk("%s %s %s %s %s\n",PPROT(_PAGE_SHARED),PPROT(_PAGE_READ),
  41                PPROT(_PAGE_EXECUTE),PPROT(_PAGE_WRITE),PPROT(_PAGE_USER));
  42 }
  43
  44 static inline void print_vma(struct vm_area_struct *vma)
  45 {
  46         printk("vma start 0x%08lx\n", vma->vm_start);
  47         printk("vma end   0x%08lx\n", vma->vm_end);
  48
  49         print_prots(vma->vm_page_prot);
  50         printk("vm_flags 0x%08lx\n", vma->vm_flags);
  51 }
  52
  53 static inline void print_task(struct task_struct *tsk)
  54 {
  55         printk("Task pid %d\n", task_pid_nr(tsk));
  56 }
  57
  58 static pte_t *lookup_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
  59 {
  60         pgd_t *dir;
  61         pud_t *pud;
  62         pmd_t *pmd;
  63         pte_t *pte;
  64         pte_t entry;
  65
  66         dir = pgd_offset(mm, address);
  67         if (pgd_none(*dir))
  68                 return NULL;
  69
  70         pud = pud_offset(dir, address);
  71         if (pud_none(*pud))
  72                 return NULL;
  73
  74         pmd = pmd_offset(pud, address);
  75         if (pmd_none(*pmd))
  76                 return NULL;
  77
  78         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
  79         entry = *pte;
  80         if (pte_none(entry) || !pte_present(entry))
  81                 return NULL;
  82
  83         return pte;
  84 }
  85
  86 /*
  87  * This routine handles page faults.  It determines the address,
  88  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
  89  * routines.
  90  */
  91 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long writeaccess,
  92                               unsigned long textaccess, unsigned long address)
  93 {
  94         struct task_struct *tsk;
  95         struct mm_struct *mm;
  96         struct vm_area_struct * vma;
  97         const struct exception_table_entry *fixup;
  98         pte_t *pte;
  99         int fault;
 100
 101         /* SIM
 102          * Note this is now called with interrupts still disabled
 103          * This is to cope with being called for a missing IO port
 104          * address with interrupts disabled. This should be fixed as
 105          * soon as we have a better 'fast path' miss handler.
 106          *
 107          * Plus take care how you try and debug this stuff.
 108          * For example, writing debug data to a port which you
 109          * have just faulted on is not going to work.
 110          */
 111
 112         tsk = current;
 113         mm = tsk->mm;
 114
 115         /* Not an IO address, so reenable interrupts */
 116         local_irq_enable();
 117
 118         /*
 119          * If we're in an interrupt or have no user
 120          * context, we must not take the fault..
 121          */
 122         if (in_atomic() || !mm)
 123                 goto no_context;
 124
 125         /* TLB misses upon some cache flushes get done under cli() */
 126         down_read(&mm->mmap_sem);
 127
 128         vma = find_vma(mm, address);
 129
 130         if (!vma) {
 131 #ifdef DEBUG_FAULT
 132                 print_task(tsk);
 133                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 134                        __func__, __LINE__,
 135                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 136                 show_regs(regs);
 137 #endif
 138                 goto bad_area;
 139         }
 140         if (vma->vm_start <= address) {
 141                 goto good_area;
 142         }
 143
 144         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)) {
 145 #ifdef DEBUG_FAULT
 146                 print_task(tsk);
 147                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 148                        __func__, __LINE__,
 149                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 150                 show_regs(regs);
 151
 152                 print_vma(vma);
 153 #endif
 154                 goto bad_area;
 155         }
 156         if (expand_stack(vma, address)) {
 157 #ifdef DEBUG_FAULT
 158                 print_task(tsk);
 159                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 160                        __func__, __LINE__,
 161                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 162                 show_regs(regs);
 163 #endif
 164                 goto bad_area;
 165         }
 166 /*
 167  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 168  * we can handle it..
 169  */
 170 good_area:
 171         if (textaccess) {
 172                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 173                         goto bad_area;
 174         } else {
 175                 if (writeaccess) {
 176                         if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 177                                 goto bad_area;
 178                 } else {
 179                         if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
 180                                 goto bad_area;
 181                 }
 182         }
 183
 184         /*
 185          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 186          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 187          * the fault.
 188          */
 189 survive:
 190         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
 191         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 192                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 193                         goto out_of_memory;
 194                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 195                         goto do_sigbus;
 196                 BUG();
 197         }
 198         if (fault & VM_FAULT_MAJOR)
 199                 tsk->maj_flt++;
 200         else
 201                 tsk->min_flt++;
 202
 203         /* If we get here, the page fault has been handled.  Do the TLB refill
 204            now from the newly-setup PTE, to avoid having to fault again right
 205            away on the same instruction. */
 206         pte = lookup_pte (mm, address);
 207         if (!pte) {
 208                 /* From empirical evidence, we can get here, due to
 209                    !pte_present(pte).  (e.g. if a swap-in occurs, and the page
 210                    is swapped back out again before the process that wanted it
 211                    gets rescheduled?) */
 212                 goto no_pte;
 213         }
 214
 215         __do_tlb_refill(address, textaccess, pte);
 216
 217 no_pte:
 218
 219         up_read(&mm->mmap_sem);
 220         return;
 221
 222 /*
 223  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 224  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 225  */
 226 bad_area:
 227 #ifdef DEBUG_FAULT
 228         printk("fault:bad area\n");
 229 #endif
 230         up_read(&mm->mmap_sem);
 231
 232         if (user_mode(regs)) {
 233                 static int count=0;
 234                 siginfo_t info;
 235                 if (count < 4) {
 236                         /* This is really to help debug faults when starting
 237                          * usermode, so only need a few */
 238                         count++;
 239                         printk("user mode bad_area address=%08lx pid=%d (%s) pc=%08lx\n",
 240                                 address, task_pid_nr(current), current->comm,
 241                                 (unsigned long) regs->pc);
 242 #if 0
 243                         show_regs(regs);
 244 #endif
 245                 }
 246                 if (is_global_init(tsk)) {
 247                         panic("INIT had user mode bad_area\n");
 248                 }
 249                 tsk->thread.address = address;
 250                 tsk->thread.error_code = writeaccess;
 251                 info.si_signo = SIGSEGV;
 252                 info.si_errno = 0;
 253                 info.si_addr = (void *) address;
 254                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
 255                 return;
 256         }
 257
 258 no_context:
 259 #ifdef DEBUG_FAULT
 260         printk("fault:No context\n");
 261 #endif
 262         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 263         fixup = search_exception_tables(regs->pc);
 264         if (fixup) {
 265                 regs->pc = fixup->fixup;
 266                 return;
 267         }
 268
 269 /*
 270  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 271  * terminate things with extreme prejudice.
 272  *
 273  */
 274         if (address < PAGE_SIZE)
 275                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
 276         else
 277                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request");
 278         printk(" at virtual address %08lx\n", address);
 279         printk(KERN_ALERT "pc = %08Lx%08Lx\n", regs->pc >> 32, regs->pc & 0xffffffff);
 280         die("Oops", regs, writeaccess);
 281         do_exit(SIGKILL);
 282
 283 /*
 284  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 285  * us unable to handle the page fault gracefully.
 286  */
 287 out_of_memory:
 288         if (is_global_init(current)) {
 289                 panic("INIT out of memory\n");
 290                 yield();
 291                 goto survive;
 292         }
 293         printk("fault:Out of memory\n");
 294         up_read(&mm->mmap_sem);
 295         if (is_global_init(current)) {
 296                 yield();
 297                 down_read(&mm->mmap_sem);
 298                 goto survive;
 299         }
 300         printk("VM: killing process %s\n", tsk->comm);
 301         if (user_mode(regs))
 302                 do_group_exit(SIGKILL);
 303         goto no_context;
 304
 305 do_sigbus:
 306         printk("fault:Do sigbus\n");
 307         up_read(&mm->mmap_sem);
 308
 309         /*
 310          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 311          * or user mode.
 312          */
 313         tsk->thread.address = address;
 314         tsk->thread.error_code = writeaccess;
 315         tsk->thread.trap_no = 14;
 316         force_sig(SIGBUS, tsk);
 317
 318         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 319         if (!user_mode(regs))
 320                 goto no_context;
 321 }
 322
 323 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
 324                         unsigned long address, pte_t pte)
 325 {
 326         /*
 327          * This appears to get called once for every pte entry that gets
 328          * established => I don't think it's efficient to try refilling the
 329          * TLBs with the pages - some may not get accessed even.  Also, for
 330          * executable pages, it is impossible to determine reliably here which
 331          * TLB they should be mapped into (or both even).
 332          *
 333          * So, just do nothing here and handle faults on demand.  In the
 334          * TLBMISS handling case, the refill is now done anyway after the pte
 335          * has been fixed up, so that deals with most useful cases.
 336          */
 337 }
 338
 339 void local_flush_tlb_one(unsigned long asid, unsigned long page)
 340 {
 341         unsigned long long match, pteh=0, lpage;
 342         unsigned long tlb;
 343
 344         /*
 345          * Sign-extend based on neff.
 346          */
 347         lpage = (page & NEFF_SIGN) ? (page | NEFF_MASK) : page;
 348         match = (asid << PTEH_ASID_SHIFT) | PTEH_VALID;
 349         match |= lpage;
 350
 351         for_each_itlb_entry(tlb) {
 352                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 353                               : "=r" (pteh)
 354                               : "r" (tlb) );
 355
 356                 if (pteh == match) {
 357                         __flush_tlb_slot(tlb);
 358                         break;
 359                 }
 360         }
 361
 362         for_each_dtlb_entry(tlb) {
 363                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 364                               : "=r" (pteh)
 365                               : "r" (tlb) );
 366
 367                 if (pteh == match) {
 368                         __flush_tlb_slot(tlb);
 369                         break;
 370                 }
 371
 372         }
 373 }
 374
 375 void local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 376 {
 377         unsigned long flags;
 378
 379         if (vma->vm_mm) {
 380                 page &= PAGE_MASK;
 381                 local_irq_save(flags);
 382                 local_flush_tlb_one(get_asid(), page);
 383                 local_irq_restore(flags);
 384         }
 385 }
 386
 387 void local_flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 388                            unsigned long end)
 389 {
 390         unsigned long flags;
 391         unsigned long long match, pteh=0, pteh_epn, pteh_low;
 392         unsigned long tlb;
 393         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 394         struct mm_struct *mm;
 395
 396         mm = vma->vm_mm;
 397         if (cpu_context(cpu, mm) == NO_CONTEXT)
 398                 return;
 399
 400         local_irq_save(flags);
 401
 402         start &= PAGE_MASK;
 403         end &= PAGE_MASK;
 404
 405         match = (cpu_asid(cpu, mm) << PTEH_ASID_SHIFT) | PTEH_VALID;
 406
 407         /* Flush ITLB */
 408         for_each_itlb_entry(tlb) {
 409                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 410                               : "=r" (pteh)
 411                               : "r" (tlb) );
 412
 413                 pteh_epn = pteh & PAGE_MASK;
 414                 pteh_low = pteh & ~PAGE_MASK;
 415
 416                 if (pteh_low == match && pteh_epn >= start && pteh_epn <= end)
 417                         __flush_tlb_slot(tlb);
 418         }
 419
 420         /* Flush DTLB */
 421         for_each_dtlb_entry(tlb) {
 422                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 423                               : "=r" (pteh)
 424                               : "r" (tlb) );
 425
 426                 pteh_epn = pteh & PAGE_MASK;
 427                 pteh_low = pteh & ~PAGE_MASK;
 428
 429                 if (pteh_low == match && pteh_epn >= start && pteh_epn <= end)
 430                         __flush_tlb_slot(tlb);
 431         }
 432
 433         local_irq_restore(flags);
 434 }
 435
 436 void local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 437 {
 438         unsigned long flags;
 439         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 440
 441         if (cpu_context(cpu, mm) == NO_CONTEXT)
 442                 return;
 443
 444         local_irq_save(flags);
 445
 446         cpu_context(cpu, mm) = NO_CONTEXT;
 447         if (mm == current->mm)
 448                 activate_context(mm, cpu);
 449
 450         local_irq_restore(flags);
 451 }
 452
 453 void local_flush_tlb_all(void)
 454 {
 455         /* Invalidate all, including shared pages, excluding fixed TLBs */
 456         unsigned long flags, tlb;
 457
 458         local_irq_save(flags);
 459
 460         /* Flush each ITLB entry */
 461         for_each_itlb_entry(tlb)
 462                 __flush_tlb_slot(tlb);
 463
 464         /* Flush each DTLB entry */
 465         for_each_dtlb_entry(tlb)
 466                 __flush_tlb_slot(tlb);
 467
 468         local_irq_restore(flags);
 469 }
 470
 471 void local_flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 472 {
 473         /* FIXME: Optimize this later.. */
 474         flush_tlb_all();
 475 }