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         asm volatile("isync": : :"memory");
 239         mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
 240         asm volatile("isync \n"
 241                      PPC_SLBIA(0x7)
 242                      : : :"memory");
 243 }
 244 #endif