powerpc: Only do ERAT invalidate on radix context switch on P9 DD1
[karo-tx-linux.git] / arch / powerpc / mm / mmu_context_book3s64.c
1 /*
2  *  MMU context allocation for 64-bit kernels.
3  *
4  *  Copyright (C) 2004 Anton Blanchard, IBM Corp. <anton@samba.org>
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  */
12
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/errno.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/spinlock.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/export.h>
22 #include <linux/gfp.h>
23 #include <linux/slab.h>
24
25 #include <asm/mmu_context.h>
26 #include <asm/pgalloc.h>
27
28 #include "icswx.h"
29
30 static DEFINE_SPINLOCK(mmu_context_lock);
31 static DEFINE_IDA(mmu_context_ida);
32
33 static int alloc_context_id(int min_id, int max_id)
34 {
35         int index, err;
36
37 again:
38         if (!ida_pre_get(&mmu_context_ida, GFP_KERNEL))
39                 return -ENOMEM;
40
41         spin_lock(&mmu_context_lock);
42         err = ida_get_new_above(&mmu_context_ida, min_id, &index);
43         spin_unlock(&mmu_context_lock);
44
45         if (err == -EAGAIN)
46                 goto again;
47         else if (err)
48                 return err;
49
50         if (index > max_id) {
51                 spin_lock(&mmu_context_lock);
52                 ida_remove(&mmu_context_ida, index);
53                 spin_unlock(&mmu_context_lock);
54                 return -ENOMEM;
55         }
56
57         return index;
58 }
59
60 void hash__reserve_context_id(int id)
61 {
62         int rc, result = 0;
63
64         do {
65                 if (!ida_pre_get(&mmu_context_ida, GFP_KERNEL))
66                         break;
67
68                 spin_lock(&mmu_context_lock);
69                 rc = ida_get_new_above(&mmu_context_ida, id, &result);
70                 spin_unlock(&mmu_context_lock);
71         } while (rc == -EAGAIN);
72
73         WARN(result != id, "mmu: Failed to reserve context id %d (rc %d)\n", id, result);
74 }
75
76 int hash__alloc_context_id(void)
77 {
78         unsigned long max;
79
80         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_68_BIT_VA))
81                 max = MAX_USER_CONTEXT;
82         else
83                 max = MAX_USER_CONTEXT_65BIT_VA;
84
85         return alloc_context_id(MIN_USER_CONTEXT, max);
86 }
87 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash__alloc_context_id);
88
89 static int hash__init_new_context(struct mm_struct *mm)
90 {
91         int index;
92
93         index = hash__alloc_context_id();
94         if (index < 0)
95                 return index;
96
97         /*
98          * We do switch_slb() early in fork, even before we setup the
99          * mm->context.addr_limit. Default to max task size so that we copy the
100          * default values to paca which will help us to handle slb miss early.
101          */
102         mm->context.addr_limit = TASK_SIZE_128TB;
103
104         /*
105          * The old code would re-promote on fork, we don't do that when using
106          * slices as it could cause problem promoting slices that have been
107          * forced down to 4K.
108          *
109          * For book3s we have MMU_NO_CONTEXT set to be ~0. Hence check
110          * explicitly against context.id == 0. This ensures that we properly
111          * initialize context slice details for newly allocated mm's (which will
112          * have id == 0) and don't alter context slice inherited via fork (which
113          * will have id != 0).
114          *
115          * We should not be calling init_new_context() on init_mm. Hence a
116          * check against 0 is OK.
117          */
118         if (mm->context.id == 0)
119                 slice_set_user_psize(mm, mmu_virtual_psize);
120
121         subpage_prot_init_new_context(mm);
122
123         return index;
124 }
125
126 static int radix__init_new_context(struct mm_struct *mm)
127 {
128         unsigned long rts_field;
129         int index;
130
131         index = alloc_context_id(1, PRTB_ENTRIES - 1);
132         if (index < 0)
133                 return index;
134
135         /*
136          * set the process table entry,
137          */
138         rts_field = radix__get_tree_size();
139         process_tb[index].prtb0 = cpu_to_be64(rts_field | __pa(mm->pgd) | RADIX_PGD_INDEX_SIZE);
140
141         mm->context.npu_context = NULL;
142
143         return index;
144 }
145
146 int init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
147 {
148         int index;
149
150         if (radix_enabled())
151                 index = radix__init_new_context(mm);
152         else
153                 index = hash__init_new_context(mm);
154
155         if (index < 0)
156                 return index;
157
158         mm->context.id = index;
159 #ifdef CONFIG_PPC_ICSWX
160         mm->context.cop_lockp = kmalloc(sizeof(spinlock_t), GFP_KERNEL);
161         if (!mm->context.cop_lockp) {
162                 __destroy_context(index);
163                 subpage_prot_free(mm);
164                 mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
165                 return -ENOMEM;
166         }
167         spin_lock_init(mm->context.cop_lockp);
168 #endif /* CONFIG_PPC_ICSWX */
169
170 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
171         mm->context.pte_frag = NULL;
172 #endif
173 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
174         mm_iommu_init(mm);
175 #endif
176         return 0;
177 }
178
179 void __destroy_context(int context_id)
180 {
181         spin_lock(&mmu_context_lock);
182         ida_remove(&mmu_context_ida, context_id);
183         spin_unlock(&mmu_context_lock);
184 }
185 EXPORT_SYMBOL_GPL(__destroy_context);
186
187 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
188 static void destroy_pagetable_page(struct mm_struct *mm)
189 {
190         int count;
191         void *pte_frag;
192         struct page *page;
193
194         pte_frag = mm->context.pte_frag;
195         if (!pte_frag)
196                 return;
197
198         page = virt_to_page(pte_frag);
199         /* drop all the pending references */
200         count = ((unsigned long)pte_frag & ~PAGE_MASK) >> PTE_FRAG_SIZE_SHIFT;
201         /* We allow PTE_FRAG_NR fragments from a PTE page */
202         if (page_ref_sub_and_test(page, PTE_FRAG_NR - count)) {
203                 pgtable_page_dtor(page);
204                 free_hot_cold_page(page, 0);
205         }
206 }
207
208 #else
209 static inline void destroy_pagetable_page(struct mm_struct *mm)
210 {
211         return;
212 }
213 #endif
214
215 void destroy_context(struct mm_struct *mm)
216 {
217 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
218         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&mm->context.iommu_group_mem_list));
219 #endif
220 #ifdef CONFIG_PPC_ICSWX
221         drop_cop(mm->context.acop, mm);
222         kfree(mm->context.cop_lockp);
223         mm->context.cop_lockp = NULL;
224 #endif /* CONFIG_PPC_ICSWX */
225
226         if (radix_enabled())
227                 process_tb[mm->context.id].prtb1 = 0;
228         else
229                 subpage_prot_free(mm);
230         destroy_pagetable_page(mm);
231         __destroy_context(mm->context.id);
232         mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
233 }
234
235 #ifdef CONFIG_PPC_RADIX_MMU
236 void radix__switch_mmu_context(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
237 {
238
239         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1)) {
240                 isync();
241                 mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
242                 isync();
243                 asm volatile(PPC_INVALIDATE_ERAT : : :"memory");
244         } else {
245                 mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
246                 isync();
247         }
248 }
249 #endif