Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / powerpc / mm / pgtable_32.c
diff --git a/kernel/arch/powerpc/mm/pgtable_32.c b/kernel/arch/powerpc/mm/pgtable_32.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7692d1b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,466 @@
+/*
+ * This file contains the routines setting up the linux page tables.
+ *  -- paulus
+ *
+ *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
+ *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
+ *
+ *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
+ *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
+ *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
+ *
+ *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
+ *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
+ *
+ *  This program is free software; you can redistribute it and/or
+ *  modify it under the terms of the GNU General Public License
+ *  as published by the Free Software Foundation; either version
+ *  2 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ */
+
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/vmalloc.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/highmem.h>
+#include <linux/memblock.h>
+#include <linux/slab.h>
+
+#include <asm/pgtable.h>
+#include <asm/pgalloc.h>
+#include <asm/fixmap.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <asm/setup.h>
+
+#include "mmu_decl.h"
+
+unsigned long ioremap_base;
+unsigned long ioremap_bot;
+EXPORT_SYMBOL(ioremap_bot);    /* aka VMALLOC_END */
+
+#ifdef CONFIG_6xx
+#define HAVE_BATS      1
+#endif
+
+#if defined(CONFIG_FSL_BOOKE)
+#define HAVE_TLBCAM    1
+#endif
+
+extern char etext[], _stext[];
+
+#ifdef HAVE_BATS
+extern phys_addr_t v_mapped_by_bats(unsigned long va);
+extern unsigned long p_mapped_by_bats(phys_addr_t pa);
+#else /* !HAVE_BATS */
+#define v_mapped_by_bats(x)    (0UL)
+#define p_mapped_by_bats(x)    (0UL)
+#endif /* HAVE_BATS */
+
+#ifdef HAVE_TLBCAM
+extern phys_addr_t v_mapped_by_tlbcam(unsigned long va);
+extern unsigned long p_mapped_by_tlbcam(phys_addr_t pa);
+#else /* !HAVE_TLBCAM */
+#define v_mapped_by_tlbcam(x)  (0UL)
+#define p_mapped_by_tlbcam(x)  (0UL)
+#endif /* HAVE_TLBCAM */
+
+#define PGDIR_ORDER    (32 + PGD_T_LOG2 - PGDIR_SHIFT)
+
+#ifndef CONFIG_PPC_4K_PAGES
+static struct kmem_cache *pgtable_cache;
+
+void pgtable_cache_init(void)
+{
+       pgtable_cache = kmem_cache_create("PGDIR cache", 1 << PGDIR_ORDER,
+                                         1 << PGDIR_ORDER, 0, NULL);
+       if (pgtable_cache == NULL)
+               panic("Couldn't allocate pgtable caches");
+}
+#endif
+
+pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
+{
+       pgd_t *ret;
+
+       /* pgdir take page or two with 4K pages and a page fraction otherwise */
+#ifndef CONFIG_PPC_4K_PAGES
+       ret = kmem_cache_alloc(pgtable_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
+#else
+       ret = (pgd_t *)__get_free_pages(GFP_KERNEL|__GFP_ZERO,
+                       PGDIR_ORDER - PAGE_SHIFT);
+#endif
+       return ret;
+}
+
+void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
+{
+#ifndef CONFIG_PPC_4K_PAGES
+       kmem_cache_free(pgtable_cache, (void *)pgd);
+#else
+       free_pages((unsigned long)pgd, PGDIR_ORDER - PAGE_SHIFT);
+#endif
+}
+
+__init_refok pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
+{
+       pte_t *pte;
+
+       if (slab_is_available()) {
+               pte = (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO);
+       } else {
+               pte = __va(memblock_alloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE));
+               if (pte)
+                       clear_page(pte);
+       }
+       return pte;
+}
+
+pgtable_t pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
+{
+       struct page *ptepage;
+
+       gfp_t flags = GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT | __GFP_ZERO;
+
+       ptepage = alloc_pages(flags, 0);
+       if (!ptepage)
+               return NULL;
+       if (!pgtable_page_ctor(ptepage)) {
+               __free_page(ptepage);
+               return NULL;
+       }
+       return ptepage;
+}
+
+void __iomem *
+ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
+{
+       return __ioremap_caller(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED,
+                               __builtin_return_address(0));
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioremap);
+
+void __iomem *
+ioremap_wc(phys_addr_t addr, unsigned long size)
+{
+       return __ioremap_caller(addr, size, _PAGE_NO_CACHE,
+                               __builtin_return_address(0));
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioremap_wc);
+
+void __iomem *
+ioremap_prot(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags)
+{
+       /* writeable implies dirty for kernel addresses */
+       if ((flags & (_PAGE_RW | _PAGE_RO)) != _PAGE_RO)
+               flags |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_HWWRITE;
+
+       /* we don't want to let _PAGE_USER and _PAGE_EXEC leak out */
+       flags &= ~(_PAGE_USER | _PAGE_EXEC);
+
+#ifdef _PAGE_BAP_SR
+       /* _PAGE_USER contains _PAGE_BAP_SR on BookE using the new PTE format
+        * which means that we just cleared supervisor access... oops ;-) This
+        * restores it
+        */
+       flags |= _PAGE_BAP_SR;
+#endif
+
+       return __ioremap_caller(addr, size, flags, __builtin_return_address(0));
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioremap_prot);
+
+void __iomem *
+__ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags)
+{
+       return __ioremap_caller(addr, size, flags, __builtin_return_address(0));
+}
+
+void __iomem *
+__ioremap_caller(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags,
+                void *caller)
+{
+       unsigned long v, i;
+       phys_addr_t p;
+       int err;
+
+       /* Make sure we have the base flags */
+       if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
+               flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
+
+       /* Non-cacheable page cannot be coherent */
+       if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
+               flags &= ~_PAGE_COHERENT;
+
+       /*
+        * Choose an address to map it to.
+        * Once the vmalloc system is running, we use it.
+        * Before then, we use space going down from ioremap_base
+        * (ioremap_bot records where we're up to).
+        */
+       p = addr & PAGE_MASK;
+       size = PAGE_ALIGN(addr + size) - p;
+
+       /*
+        * If the address lies within the first 16 MB, assume it's in ISA
+        * memory space
+        */
+       if (p < 16*1024*1024)
+               p += _ISA_MEM_BASE;
+
+#ifndef CONFIG_CRASH_DUMP
+       /*
+        * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using.
+        * mem_init() sets high_memory so only do the check after that.
+        */
+       if (slab_is_available() && (p < virt_to_phys(high_memory)) &&
+           !(__allow_ioremap_reserved && memblock_is_region_reserved(p, size))) {
+               printk("__ioremap(): phys addr 0x%llx is RAM lr %ps\n",
+                      (unsigned long long)p, __builtin_return_address(0));
+               return NULL;
+       }
+#endif
+
+       if (size == 0)
+               return NULL;
+
+       /*
+        * Is it already mapped?  Perhaps overlapped by a previous
+        * BAT mapping.  If the whole area is mapped then we're done,
+        * otherwise remap it since we want to keep the virt addrs for
+        * each request contiguous.
+        *
+        * We make the assumption here that if the bottom and top
+        * of the range we want are mapped then it's mapped to the
+        * same virt address (and this is contiguous).
+        *  -- Cort
+        */
+       if ((v = p_mapped_by_bats(p)) /*&& p_mapped_by_bats(p+size-1)*/ )
+               goto out;
+
+       if ((v = p_mapped_by_tlbcam(p)))
+               goto out;
+
+       if (slab_is_available()) {
+               struct vm_struct *area;
+               area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP, caller);
+               if (area == 0)
+                       return NULL;
+               area->phys_addr = p;
+               v = (unsigned long) area->addr;
+       } else {
+               v = (ioremap_bot -= size);
+       }
+
+       /*
+        * Should check if it is a candidate for a BAT mapping
+        */
+
+       err = 0;
+       for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
+               err = map_page(v+i, p+i, flags);
+       if (err) {
+               if (slab_is_available())
+                       vunmap((void *)v);
+               return NULL;
+       }
+
+out:
+       return (void __iomem *) (v + ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK));
+}
+EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
+
+void iounmap(volatile void __iomem *addr)
+{
+       /*
+        * If mapped by BATs then there is nothing to do.
+        * Calling vfree() generates a benign warning.
+        */
+       if (v_mapped_by_bats((unsigned long)addr)) return;
+
+       if (addr > high_memory && (unsigned long) addr < ioremap_bot)
+               vunmap((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long)addr));
+}
+EXPORT_SYMBOL(iounmap);
+
+int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags)
+{
+       pmd_t *pd;
+       pte_t *pg;
+       int err = -ENOMEM;
+
+       /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
+       pd = pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(va), va), va);
+       /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
+       pg = pte_alloc_kernel(pd, va);
+       if (pg != 0) {
+               err = 0;
+               /* The PTE should never be already set nor present in the
+                * hash table
+                */
+               BUG_ON((pte_val(*pg) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_HASHPTE)) &&
+                      flags);
+               set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
+                                                    __pgprot(flags)));
+       }
+       smp_wmb();
+       return err;
+}
+
+/*
+ * Map in a chunk of physical memory starting at start.
+ */
+void __init __mapin_ram_chunk(unsigned long offset, unsigned long top)
+{
+       unsigned long v, s, f;
+       phys_addr_t p;
+       int ktext;
+
+       s = offset;
+       v = PAGE_OFFSET + s;
+       p = memstart_addr + s;
+       for (; s < top; s += PAGE_SIZE) {
+               ktext = ((char *) v >= _stext && (char *) v < etext);
+               f = ktext ? pgprot_val(PAGE_KERNEL_TEXT) : pgprot_val(PAGE_KERNEL);
+               map_page(v, p, f);
+#ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_32
+               if (ktext)
+                       hash_preload(&init_mm, v, 0, 0x300);
+#endif
+               v += PAGE_SIZE;
+               p += PAGE_SIZE;
+       }
+}
+
+void __init mapin_ram(void)
+{
+       unsigned long s, top;
+
+#ifndef CONFIG_WII
+       top = total_lowmem;
+       s = mmu_mapin_ram(top);
+       __mapin_ram_chunk(s, top);
+#else
+       if (!wii_hole_size) {
+               s = mmu_mapin_ram(total_lowmem);
+               __mapin_ram_chunk(s, total_lowmem);
+       } else {
+               top = wii_hole_start;
+               s = mmu_mapin_ram(top);
+               __mapin_ram_chunk(s, top);
+
+               top = memblock_end_of_DRAM();
+               s = wii_mmu_mapin_mem2(top);
+               __mapin_ram_chunk(s, top);
+       }
+#endif
+}
+
+/* Scan the real Linux page tables and return a PTE pointer for
+ * a virtual address in a context.
+ * Returns true (1) if PTE was found, zero otherwise.  The pointer to
+ * the PTE pointer is unmodified if PTE is not found.
+ */
+int
+get_pteptr(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t **ptep, pmd_t **pmdp)
+{
+        pgd_t  *pgd;
+       pud_t   *pud;
+        pmd_t  *pmd;
+        pte_t  *pte;
+        int     retval = 0;
+
+        pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
+        if (pgd) {
+               pud = pud_offset(pgd, addr & PAGE_MASK);
+               if (pud && pud_present(*pud)) {
+                       pmd = pmd_offset(pud, addr & PAGE_MASK);
+                       if (pmd_present(*pmd)) {
+                               pte = pte_offset_map(pmd, addr & PAGE_MASK);
+                               if (pte) {
+                                       retval = 1;
+                                       *ptep = pte;
+                                       if (pmdp)
+                                               *pmdp = pmd;
+                                       /* XXX caller needs to do pte_unmap, yuck */
+                               }
+                       }
+               }
+        }
+        return(retval);
+}
+
+#ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
+
+static int __change_page_attr(struct page *page, pgprot_t prot)
+{
+       pte_t *kpte;
+       pmd_t *kpmd;
+       unsigned long address;
+
+       BUG_ON(PageHighMem(page));
+       address = (unsigned long)page_address(page);
+
+       if (v_mapped_by_bats(address) || v_mapped_by_tlbcam(address))
+               return 0;
+       if (!get_pteptr(&init_mm, address, &kpte, &kpmd))
+               return -EINVAL;
+       __set_pte_at(&init_mm, address, kpte, mk_pte(page, prot), 0);
+       wmb();
+       flush_tlb_page(NULL, address);
+       pte_unmap(kpte);
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Change the page attributes of an page in the linear mapping.
+ *
+ * THIS CONFLICTS WITH BAT MAPPINGS, DEBUG USE ONLY
+ */
+static int change_page_attr(struct page *page, int numpages, pgprot_t prot)
+{
+       int i, err = 0;
+       unsigned long flags;
+
+       local_irq_save(flags);
+       for (i = 0; i < numpages; i++, page++) {
+               err = __change_page_attr(page, prot);
+               if (err)
+                       break;
+       }
+       local_irq_restore(flags);
+       return err;
+}
+
+
+void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
+{
+       if (PageHighMem(page))
+               return;
+
+       change_page_attr(page, numpages, enable ? PAGE_KERNEL : __pgprot(0));
+}
+#endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
+
+static int fixmaps;
+
+void __set_fixmap (enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
+{
+       unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
+
+       if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
+               BUG();
+               return;
+       }
+
+       map_page(address, phys, pgprot_val(flags));
+       fixmaps++;
+}
+
+void __this_fixmap_does_not_exist(void)
+{
+       WARN_ON(1);
+}