arch/sparc/mm/hugetlbpage.c

   1 /*
   2  * SPARC64 Huge TLB page support.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002, 2003, 2006 David S. Miller (davem@davemloft.net)
   5  */
   6
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/hugetlb.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/sysctl.h>
  13
  14 #include <asm/mman.h>
  15 #include <asm/pgalloc.h>
  16 #include <asm/tlb.h>
  17 #include <asm/tlbflush.h>
  18 #include <asm/cacheflush.h>
  19 #include <asm/mmu_context.h>
  20
  21 /* Slightly simplified from the non-hugepage variant because by
  22  * definition we don't have to worry about any page coloring stuff
  23  */
  24 #define VA_EXCLUDE_START (0x0000080000000000UL - (1UL << 32UL))
  25 #define VA_EXCLUDE_END   (0xfffff80000000000UL + (1UL << 32UL))
  26
  27 static unsigned long hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(struct file *filp,
  28                                                         unsigned long addr,
  29                                                         unsigned long len,
  30                                                         unsigned long pgoff,
  31                                                         unsigned long flags)
  32 {
  33         struct mm_struct *mm = current->mm;
  34         struct vm_area_struct * vma;
  35         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
  36         unsigned long start_addr, vm_start;
  37
  38         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
  39                 task_size = STACK_TOP32;
  40         if (unlikely(len >= VA_EXCLUDE_START))
  41                 return -ENOMEM;
  42
  43         if (len > mm->cached_hole_size) {
  44                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
  45         } else {
  46                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
  47                 mm->cached_hole_size = 0;
  48         }
  49
  50         task_size -= len;
  51
  52 full_search:
  53         addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
  54
  55         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
  56                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
  57                 if (addr < VA_EXCLUDE_START &&
  58                     (addr + len) >= VA_EXCLUDE_START) {
  59                         addr = VA_EXCLUDE_END;
  60                         vma = find_vma(mm, VA_EXCLUDE_END);
  61                 }
  62                 if (unlikely(task_size < addr)) {
  63                         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
  64                                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
  65                                 mm->cached_hole_size = 0;
  66                                 goto full_search;
  67                         }
  68                         return -ENOMEM;
  69                 }
  70                 if (vma)
  71                         vm_start = vm_start_gap(vma);
  72                 if (likely(!vma || addr + len <= vm_start)) {
  73                         /*
  74                          * Remember the place where we stopped the search:
  75                          */
  76                         mm->free_area_cache = addr + len;
  77                         return addr;
  78                 }
  79                 if (addr + mm->cached_hole_size < vm_start)
  80                         mm->cached_hole_size = vm_start - addr;
  81
  82                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
  83         }
  84 }
  85
  86 static unsigned long
  87 hugetlb_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
  88                                   const unsigned long len,
  89                                   const unsigned long pgoff,
  90                                   const unsigned long flags)
  91 {
  92         struct vm_area_struct *vma;
  93         struct mm_struct *mm = current->mm;
  94         unsigned long addr = addr0;
  95         unsigned long vm_start;
  96
  97         /* This should only ever run for 32-bit processes.  */
  98         BUG_ON(!test_thread_flag(TIF_32BIT));
  99
 100         /* check if free_area_cache is useful for us */
 101         if (len <= mm->cached_hole_size) {
 102                 mm->cached_hole_size = 0;
 103                 mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
 104         }
 105
 106         /* either no address requested or can't fit in requested address hole */
 107         addr = mm->free_area_cache & HPAGE_MASK;
 108
 109         /* make sure it can fit in the remaining address space */
 110         if (likely(addr > len)) {
 111                 vma = find_vma(mm, addr-len);
 112                 if (!vma || addr <= vm_start_gap(vma)) {
 113                         /* remember the address as a hint for next time */
 114                         return (mm->free_area_cache = addr-len);
 115                 }
 116         }
 117
 118         if (unlikely(mm->mmap_base < len))
 119                 goto bottomup;
 120
 121         addr = (mm->mmap_base-len) & HPAGE_MASK;
 122
 123         do {
 124                 /*
 125                  * Lookup failure means no vma is above this address,
 126                  * else if new region fits below vma->vm_start,
 127                  * return with success:
 128                  */
 129                 vma = find_vma(mm, addr);
 130                 if (vma)
 131                         vm_start = vm_start_gap(vma);
 132                 if (likely(!vma || addr + len <= vm_start)) {
 133                         /* remember the address as a hint for next time */
 134                         return (mm->free_area_cache = addr);
 135                 }
 136
 137                 /* remember the largest hole we saw so far */
 138                 if (addr + mm->cached_hole_size < vm_start)
 139                         mm->cached_hole_size = vm_start - addr;
 140
 141                 /* try just below the current vma->vm_start */
 142                 addr = (vm_start - len) & HPAGE_MASK;
 143         } while (likely(len < vm_start));
 144
 145 bottomup:
 146         /*
 147          * A failed mmap() very likely causes application failure,
 148          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
 149          * can happen with large stack limits and large mmap()
 150          * allocations.
 151          */
 152         mm->cached_hole_size = ~0UL;
 153         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
 154         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
 155         /*
 156          * Restore the topdown base:
 157          */
 158         mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
 159         mm->cached_hole_size = ~0UL;
 160
 161         return addr;
 162 }
 163
 164 unsigned long
 165 hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
 166                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 167 {
 168         struct mm_struct *mm = current->mm;
 169         struct vm_area_struct *vma;
 170         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
 171
 172         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
 173                 task_size = STACK_TOP32;
 174
 175         if (len & ~HPAGE_MASK)
 176                 return -EINVAL;
 177         if (len > task_size)
 178                 return -ENOMEM;
 179
 180         if (flags & MAP_FIXED) {
 181                 if (prepare_hugepage_range(file, addr, len))
 182                         return -EINVAL;
 183                 return addr;
 184         }
 185
 186         if (addr) {
 187                 addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
 188                 vma = find_vma(mm, addr);
 189                 if (task_size - len >= addr &&
 190                     (!vma || addr + len <= vm_start_gap(vma)))
 191                         return addr;
 192         }
 193         if (mm->get_unmapped_area == arch_get_unmapped_area)
 194                 return hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(file, addr, len,
 195                                 pgoff, flags);
 196         else
 197                 return hugetlb_get_unmapped_area_topdown(file, addr, len,
 198                                 pgoff, flags);
 199 }
 200
 201 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
 202                         unsigned long addr, unsigned long sz)
 203 {
 204         pgd_t *pgd;
 205         pud_t *pud;
 206         pmd_t *pmd;
 207         pte_t *pte = NULL;
 208
 209         /* We must align the address, because our caller will run
 210          * set_huge_pte_at() on whatever we return, which writes out
 211          * all of the sub-ptes for the hugepage range.  So we have
 212          * to give it the first such sub-pte.
 213          */
 214         addr &= HPAGE_MASK;
 215
 216         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 217         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
 218         if (pud) {
 219                 pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
 220                 if (pmd)
 221                         pte = pte_alloc_map(mm, NULL, pmd, addr);
 222         }
 223         return pte;
 224 }
 225
 226 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 227 {
 228         pgd_t *pgd;
 229         pud_t *pud;
 230         pmd_t *pmd;
 231         pte_t *pte = NULL;
 232
 233         addr &= HPAGE_MASK;
 234
 235         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 236         if (!pgd_none(*pgd)) {
 237                 pud = pud_offset(pgd, addr);
 238                 if (!pud_none(*pud)) {
 239                         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 240                         if (!pmd_none(*pmd))
 241                                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 242                 }
 243         }
 244         return pte;
 245 }
 246
 247 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep)
 248 {
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 253                      pte_t *ptep, pte_t entry)
 254 {
 255         int i;
 256
 257         if (!pte_present(*ptep) && pte_present(entry))
 258                 mm->context.huge_pte_count++;
 259
 260         addr &= HPAGE_MASK;
 261         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
 262                 set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
 263                 ptep++;
 264                 addr += PAGE_SIZE;
 265                 pte_val(entry) += PAGE_SIZE;
 266         }
 267 }
 268
 269 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 270                               pte_t *ptep)
 271 {
 272         pte_t entry;
 273         int i;
 274
 275         entry = *ptep;
 276         if (pte_present(entry))
 277                 mm->context.huge_pte_count--;
 278
 279         addr &= HPAGE_MASK;
 280
 281         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
 282                 pte_clear(mm, addr, ptep);
 283                 addr += PAGE_SIZE;
 284                 ptep++;
 285         }
 286
 287         return entry;
 288 }
 289
 290 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm,
 291                               unsigned long address, int write)
 292 {
 293         return ERR_PTR(-EINVAL);
 294 }
 295
 296 int pmd_huge(pmd_t pmd)
 297 {
 298         return 0;
 299 }
 300
 301 int pud_huge(pud_t pud)
 302 {
 303         return 0;
 304 }
 305
 306 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 307                              pmd_t *pmd, int write)
 308 {
 309         return NULL;
 310 }
 311
 312 static void context_reload(void *__data)
 313 {
 314         struct mm_struct *mm = __data;
 315
 316         if (mm == current->mm)
 317                 load_secondary_context(mm);
 318 }
 319
 320 void hugetlb_prefault_arch_hook(struct mm_struct *mm)
 321 {
 322         struct tsb_config *tp = &mm->context.tsb_block[MM_TSB_HUGE];
 323
 324         if (likely(tp->tsb != NULL))
 325                 return;
 326
 327         tsb_grow(mm, MM_TSB_HUGE, 0);
 328         tsb_context_switch(mm);
 329         smp_tsb_sync(mm);
 330
 331         /* On UltraSPARC-III+ and later, configure the second half of
 332          * the Data-TLB for huge pages.
 333          */
 334         if (tlb_type == cheetah_plus) {
 335                 unsigned long ctx;
 336
 337                 spin_lock(&ctx_alloc_lock);
 338                 ctx = mm->context.sparc64_ctx_val;
 339                 ctx &= ~CTX_PGSZ_MASK;
 340                 ctx |= CTX_PGSZ_BASE << CTX_PGSZ0_SHIFT;
 341                 ctx |= CTX_PGSZ_HUGE << CTX_PGSZ1_SHIFT;
 342
 343                 if (ctx != mm->context.sparc64_ctx_val) {
 344                         /* When changing the page size fields, we
 345                          * must perform a context flush so that no
 346                          * stale entries match.  This flush must
 347                          * occur with the original context register
 348                          * settings.
 349                          */
 350                         do_flush_tlb_mm(mm);
 351
 352                         /* Reload the context register of all processors
 353                          * also executing in this address space.
 354                          */
 355                         mm->context.sparc64_ctx_val = ctx;
 356                         on_each_cpu(context_reload, mm, 0);
 357                 }
 358                 spin_unlock(&ctx_alloc_lock);
 359         }
 360 }