arch/powerpc/mm/pgtable_64.c

   1 /*
   2  *  This file contains ioremap and related functions for 64-bit machines.
   3  *
   4  *  Derived from arch/ppc64/mm/init.c
   5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   6  *
   7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@samba.org)
   8  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
   9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
  11  *
  12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  14  *
  15  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
  16  *      Rework for PPC64 port.
  17  *
  18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  19  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  20  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  21  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <linux/signal.h>
  26 #include <linux/sched.h>
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/errno.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/types.h>
  31 #include <linux/mman.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/swap.h>
  34 #include <linux/stddef.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36 #include <linux/init.h>
  37 #include <linux/delay.h>
  38 #include <linux/bootmem.h>
  39 #include <linux/highmem.h>
  40 #include <linux/idr.h>
  41 #include <linux/nodemask.h>
  42 #include <linux/module.h>
  43
  44 #include <asm/pgalloc.h>
  45 #include <asm/page.h>
  46 #include <asm/prom.h>
  47 #include <asm/lmb.h>
  48 #include <asm/rtas.h>
  49 #include <asm/io.h>
  50 #include <asm/mmu_context.h>
  51 #include <asm/pgtable.h>
  52 #include <asm/mmu.h>
  53 #include <asm/uaccess.h>
  54 #include <asm/smp.h>
  55 #include <asm/machdep.h>
  56 #include <asm/tlb.h>
  57 #include <asm/eeh.h>
  58 #include <asm/processor.h>
  59 #include <asm/mmzone.h>
  60 #include <asm/cputable.h>
  61 #include <asm/sections.h>
  62 #include <asm/system.h>
  63 #include <asm/iommu.h>
  64 #include <asm/abs_addr.h>
  65 #include <asm/vdso.h>
  66 #include <asm/firmware.h>
  67
  68 #include "mmu_decl.h"
  69
  70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
  71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
  72
  73 /*
  74  * map_io_page currently only called by __ioremap
  75  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
  76  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
  77  */
  78 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
  79 {
  80         pgd_t *pgdp;
  81         pud_t *pudp;
  82         pmd_t *pmdp;
  83         pte_t *ptep;
  84
  85         if (mem_init_done) {
  86                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
  87                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
  88                 if (!pudp)
  89                         return -ENOMEM;
  90                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
  91                 if (!pmdp)
  92                         return -ENOMEM;
  93                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
  94                 if (!ptep)
  95                         return -ENOMEM;
  96                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
  97                                                           __pgprot(flags)));
  98         } else {
  99                 /*
 100                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
 101                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
 102                  * entry in the hardware page table.
 103                  *
 104                  */
 105                 if (htab_bolt_mapping(ea, ea + PAGE_SIZE, pa, flags,
 106                                       mmu_virtual_psize)) {
 107                         printk(KERN_ERR "Failed to do bolted mapping IO "
 108                                "memory at %016lx !\n", pa);
 109                         return -ENOMEM;
 110                 }
 111         }
 112         return 0;
 113 }
 114
 115
 116 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
 117                             unsigned long ea, unsigned long size,
 118                             unsigned long flags)
 119 {
 120         unsigned long i;
 121
 122         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 123                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 124
 125         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
 126                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
 127                         return NULL;
 128
 129         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
 130 }
 131
 132
 133 void __iomem *
 134 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
 135 {
 136         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
 137 }
 138
 139 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
 140                          unsigned long flags)
 141 {
 142         unsigned long pa, ea;
 143         void __iomem *ret;
 144
 145         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 146                 return (void __iomem *)addr;
 147
 148         /*
 149          * Choose an address to map it to.
 150          * Once the imalloc system is running, we use it.
 151          * Before that, we map using addresses going
 152          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
 153          * the addresses from ioremap_bot through
 154          * IMALLOC_END
 155          *
 156          */
 157         pa = addr & PAGE_MASK;
 158         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
 159
 160         if ((size == 0) || (pa == 0))
 161                 return NULL;
 162
 163         if (mem_init_done) {
 164                 struct vm_struct *area;
 165                 area = im_get_free_area(size);
 166                 if (area == NULL)
 167                         return NULL;
 168                 ea = (unsigned long)(area->addr);
 169                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 170                 if (!ret)
 171                         im_free(area->addr);
 172         } else {
 173                 ea = ioremap_bot;
 174                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
 175                 if (ret)
 176                         ioremap_bot += size;
 177         }
 178         return ret;
 179 }
 180
 181 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
 182
 183 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
 184                        unsigned long size, unsigned long flags)
 185 {
 186         struct vm_struct *area;
 187         void __iomem *ret;
 188
 189         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
 190         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
 191             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
 192                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
 193                 return 1;
 194         }
 195
 196         if (!mem_init_done) {
 197                 /* Two things to consider in this case:
 198                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
 199                  *    has been remapped
 200                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
 201                  *    of 1)
 202                  */
 203                 ;
 204         } else {
 205                 area = im_get_area(ea, size,
 206                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
 207                 if (area == NULL) {
 208                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
 209                         return 1;
 210                 }
 211                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
 212                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
 213                                "im_get_area\n");
 214                         return 1;
 215                 }
 216         }
 217
 218         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
 219         if (ret == NULL) {
 220                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
 221                 return 1;
 222         }
 223         if (ret != (void *) ea) {
 224                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
 225                 return 1;
 226         }
 227
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
 233  * Access to IO memory should be serialized by driver.
 234  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
 235  *
 236  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
 237  */
 238 void iounmap(volatile void __iomem *token)
 239 {
 240         void *addr;
 241
 242         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 243                 return;
 244
 245         if (!mem_init_done)
 246                 return;
 247
 248         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
 249
 250         im_free(addr);
 251 }
 252
 253 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
 254 {
 255         struct vm_struct *area;
 256
 257         /* Check whether subsets of this region exist */
 258         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
 259         if (area == NULL)
 260                 return 1;
 261
 262         while (area) {
 263                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 264                 area = im_get_area(addr, size,
 265                                 IM_REGION_SUPERSET);
 266         }
 267
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
 272 {
 273         struct vm_struct *area;
 274         unsigned long addr;
 275         int rc;
 276
 277         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
 278
 279         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
 280          * region.  In the latter case, split the parent region to create
 281          * the exact region
 282          */
 283         area = im_get_area(addr, size,
 284                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
 285         if (area == NULL) {
 286                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
 287                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
 288                 if (rc) {
 289                         printk(KERN_ERR
 290                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
 291                                 __FUNCTION__, addr);
 292                         return 1;
 293                 }
 294         } else {
 295                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
 296         }
 297         /*
 298          * FIXME! This can't be right:
 299         iounmap(area->addr);
 300          * Maybe it should be "iounmap(area);"
 301          */
 302         return 0;
 303 }
 304
 305 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 306 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
 307 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 308
 309 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
 310 {
 311         void __iomem *virt_addr;
 312
 313         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE)
 314                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
 315
 316         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
 317         phbs_io_bot += size;
 318
 319         return virt_addr;
 320 }