fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
index fc3f5c5..492c518 100644 (file)
@@ -5,12 +5,22 @@
  *
  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
  *
- * Copyright (C) 2004 by Thiemo Seufer
+ * Copyright (C) 2004,2005,2006 by Thiemo Seufer
+ * Copyright (C) 2005  Maciej W. Rozycki
+ * Copyright (C) 2006  Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
+ *
+ * ... and the days got worse and worse and now you see
+ * I've gone completly out of my mind.
+ *
+ * They're coming to take me a away haha
+ * they're coming to take me a away hoho hihi haha
+ * to the funny farm where code is beautiful all the time ...
+ *
+ * (Condolences to Napoleon XIV)
  */
 
 #include <stdarg.h>
 
-#include <linux/config.h>
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/types.h>
 
 #include <asm/pgtable.h>
 #include <asm/cacheflush.h>
-#include <asm/cacheflush.h>
 #include <asm/mmu_context.h>
 #include <asm/inst.h>
 #include <asm/elf.h>
 #include <asm/smp.h>
-
-/* #define DEBUG_TLB */
+#include <asm/war.h>
 
 static __init int __attribute__((unused)) r45k_bvahwbug(void)
 {
@@ -44,6 +52,11 @@ static __init int __attribute__((unused)) bcm1250_m3_war(void)
        return BCM1250_M3_WAR;
 }
 
+static __init int __attribute__((unused)) r10000_llsc_war(void)
+{
+       return R10000_LLSC_WAR;
+}
+
 /*
  * A little micro-assembler, intended for TLB refill handler
  * synthesizing. It is intentionally kept simple, does only support
@@ -62,6 +75,7 @@ enum fields
        BIMM = 0x040,
        JIMM = 0x080,
        FUNC = 0x100,
+       SET = 0x200
 };
 
 #define OP_MASK                0x2f
@@ -80,17 +94,20 @@ enum fields
 #define JIMM_SH                0
 #define FUNC_MASK      0x2f
 #define FUNC_SH                0
+#define SET_MASK       0x7
+#define SET_SH         0
 
 enum opcode {
        insn_invalid,
        insn_addu, insn_addiu, insn_and, insn_andi, insn_beq,
-       insn_bgez, insn_bgezl, insn_bltz, insn_bltzl, insn_bne,
-       insn_daddu, insn_daddiu, insn_dmfc0, insn_dmtc0,
+       insn_beql, insn_bgez, insn_bgezl, insn_bltz, insn_bltzl,
+       insn_bne, insn_daddu, insn_daddiu, insn_dmfc0, insn_dmtc0,
        insn_dsll, insn_dsll32, insn_dsra, insn_dsrl, insn_dsrl32,
        insn_dsubu, insn_eret, insn_j, insn_jal, insn_jr, insn_ld,
-       insn_lui, insn_lw, insn_mfc0, insn_mtc0, insn_ori, insn_rfe,
-       insn_sd, insn_sll, insn_sra, insn_srl, insn_subu, insn_sw,
-       insn_tlbp, insn_tlbwi, insn_tlbwr, insn_xor, insn_xori
+       insn_ll, insn_lld, insn_lui, insn_lw, insn_mfc0, insn_mtc0,
+       insn_ori, insn_rfe, insn_sc, insn_scd, insn_sd, insn_sll,
+       insn_sra, insn_srl, insn_subu, insn_sw, insn_tlbp, insn_tlbwi,
+       insn_tlbwr, insn_xor, insn_xori
 };
 
 struct insn {
@@ -114,6 +131,7 @@ static __initdata struct insn insn_table[] = {
        { insn_and, M(spec_op,0,0,0,0,and_op), RS | RT | RD },
        { insn_andi, M(andi_op,0,0,0,0,0), RS | RT | UIMM },
        { insn_beq, M(beq_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
+       { insn_beql, M(beql_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
        { insn_bgez, M(bcond_op,0,bgez_op,0,0,0), RS | BIMM },
        { insn_bgezl, M(bcond_op,0,bgezl_op,0,0,0), RS | BIMM },
        { insn_bltz, M(bcond_op,0,bltz_op,0,0,0), RS | BIMM },
@@ -121,8 +139,8 @@ static __initdata struct insn insn_table[] = {
        { insn_bne, M(bne_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
        { insn_daddiu, M(daddiu_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
        { insn_daddu, M(spec_op,0,0,0,0,daddu_op), RS | RT | RD },
-       { insn_dmfc0, M(cop0_op,dmfc_op,0,0,0,0), RT | RD },
-       { insn_dmtc0, M(cop0_op,dmtc_op,0,0,0,0), RT | RD },
+       { insn_dmfc0, M(cop0_op,dmfc_op,0,0,0,0), RT | RD | SET},
+       { insn_dmtc0, M(cop0_op,dmtc_op,0,0,0,0), RT | RD | SET},
        { insn_dsll, M(spec_op,0,0,0,0,dsll_op), RT | RD | RE },
        { insn_dsll32, M(spec_op,0,0,0,0,dsll32_op), RT | RD | RE },
        { insn_dsra, M(spec_op,0,0,0,0,dsra_op), RT | RD | RE },
@@ -134,12 +152,16 @@ static __initdata struct insn insn_table[] = {
        { insn_jal, M(jal_op,0,0,0,0,0), JIMM },
        { insn_jr, M(spec_op,0,0,0,0,jr_op), RS },
        { insn_ld, M(ld_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
+       { insn_ll, M(ll_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
+       { insn_lld, M(lld_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
        { insn_lui, M(lui_op,0,0,0,0,0), RT | SIMM },
        { insn_lw, M(lw_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
-       { insn_mfc0, M(cop0_op,mfc_op,0,0,0,0), RT | RD },
-       { insn_mtc0, M(cop0_op,mtc_op,0,0,0,0), RT | RD },
+       { insn_mfc0, M(cop0_op,mfc_op,0,0,0,0), RT | RD | SET},
+       { insn_mtc0, M(cop0_op,mtc_op,0,0,0,0), RT | RD | SET},
        { insn_ori, M(ori_op,0,0,0,0,0), RS | RT | UIMM },
        { insn_rfe, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,rfe_op), 0 },
+       { insn_sc, M(sc_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
+       { insn_scd, M(scd_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
        { insn_sd, M(sd_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
        { insn_sll, M(spec_op,0,0,0,0,sll_op), RT | RD | RE },
        { insn_sra, M(spec_op,0,0,0,0,sra_op), RT | RD | RE },
@@ -231,6 +253,14 @@ static __init u32 build_func(u32 arg)
        return arg & FUNC_MASK;
 }
 
+static __init u32 build_set(u32 arg)
+{
+       if (arg & ~SET_MASK)
+               printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
+
+       return arg & SET_MASK;
+}
+
 /*
  * The order of opcode arguments is implicitly left to right,
  * starting with RS and ending with FUNC or IMM.
@@ -262,6 +292,7 @@ static void __init build_insn(u32 **buf, enum opcode opc, ...)
        if (ip->fields & BIMM) op |= build_bimm(va_arg(ap, s32));
        if (ip->fields & JIMM) op |= build_jimm(va_arg(ap, u32));
        if (ip->fields & FUNC) op |= build_func(va_arg(ap, u32));
+       if (ip->fields & SET) op |= build_set(va_arg(ap, u32));
        va_end(ap);
 
        **buf = op;
@@ -269,69 +300,69 @@ static void __init build_insn(u32 **buf, enum opcode opc, ...)
 }
 
 #define I_u1u2u3(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b, unsigned int c)                 \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, a, b, c);             \
        }
 
 #define I_u2u1u3(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b, unsigned int c)                 \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, b, a, c);             \
        }
 
 #define I_u3u1u2(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b, unsigned int c)                 \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, b, c, a);             \
        }
 
 #define I_u1u2s3(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b, signed int c)                   \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, a, b, c);             \
        }
 
 #define I_u2s3u1(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                signed int b, unsigned int c)                   \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, c, a, b);             \
        }
 
 #define I_u2u1s3(op)                                           \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b, signed int c)                   \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, b, a, c);             \
        }
 
 #define I_u1u2(op)                                             \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                unsigned int b)                                 \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, a, b);                \
        }
 
 #define I_u1s2(op)                                             \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a,      \
                signed int b)                                   \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, a, b);                \
        }
 
 #define I_u1(op)                                               \
-       static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a)     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf, unsigned int a)      \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op, a);                   \
        }
 
 #define I_0(op)                                                        \
-       static inline void i##op(u32 **buf)                     \
+       static inline void __init i##op(u32 **buf)              \
        {                                                       \
                build_insn(buf, insn##op);                      \
        }
@@ -341,13 +372,14 @@ I_u3u1u2(_addu);
 I_u2u1u3(_andi);
 I_u3u1u2(_and);
 I_u1u2s3(_beq);
+I_u1u2s3(_beql);
 I_u1s2(_bgez);
 I_u1s2(_bgezl);
 I_u1s2(_bltz);
 I_u1s2(_bltzl);
 I_u1u2s3(_bne);
-I_u1u2(_dmfc0);
-I_u1u2(_dmtc0);
+I_u1u2u3(_dmfc0);
+I_u1u2u3(_dmtc0);
 I_u2u1s3(_daddiu);
 I_u3u1u2(_daddu);
 I_u2u1u3(_dsll);
@@ -361,12 +393,16 @@ I_u1(_j);
 I_u1(_jal);
 I_u1(_jr);
 I_u2s3u1(_ld);
+I_u2s3u1(_ll);
+I_u2s3u1(_lld);
 I_u1s2(_lui);
 I_u2s3u1(_lw);
-I_u1u2(_mfc0);
-I_u1u2(_mtc0);
+I_u1u2u3(_mfc0);
+I_u1u2u3(_mtc0);
 I_u2u1u3(_ori);
 I_0(_rfe);
+I_u2s3u1(_sc);
+I_u2s3u1(_scd);
 I_u2s3u1(_sd);
 I_u2u1u3(_sll);
 I_u2u1u3(_sra);
@@ -387,10 +423,18 @@ enum label_id {
        label_invalid,
        label_second_part,
        label_leave,
+#ifdef MODULE_START
+       label_module_alloc,
+#endif
        label_vmalloc,
        label_vmalloc_done,
-       label_tlbwr_hazard,
-       label_split
+       label_tlbw_hazard,
+       label_split,
+       label_nopage_tlbl,
+       label_nopage_tlbs,
+       label_nopage_tlbm,
+       label_smp_pgtable_change,
+       label_r3000_write_probe_fail,
 };
 
 struct label {
@@ -414,56 +458,71 @@ static __init void build_label(struct label **lab, u32 *addr,
 
 L_LA(_second_part)
 L_LA(_leave)
+#ifdef MODULE_START
+L_LA(_module_alloc)
+#endif
 L_LA(_vmalloc)
 L_LA(_vmalloc_done)
-L_LA(_tlbwr_hazard)
+L_LA(_tlbw_hazard)
 L_LA(_split)
+L_LA(_nopage_tlbl)
+L_LA(_nopage_tlbs)
+L_LA(_nopage_tlbm)
+L_LA(_smp_pgtable_change)
+L_LA(_r3000_write_probe_fail)
 
 /* convenience macros for instructions */
-#ifdef CONFIG_MIPS64
+#ifdef CONFIG_64BIT
 # define i_LW(buf, rs, rt, off) i_ld(buf, rs, rt, off)
 # define i_SW(buf, rs, rt, off) i_sd(buf, rs, rt, off)
 # define i_SLL(buf, rs, rt, sh) i_dsll(buf, rs, rt, sh)
 # define i_SRA(buf, rs, rt, sh) i_dsra(buf, rs, rt, sh)
 # define i_SRL(buf, rs, rt, sh) i_dsrl(buf, rs, rt, sh)
-# define i_MFC0(buf, rt, rd) i_dmfc0(buf, rt, rd)
-# define i_MTC0(buf, rt, rd) i_dmtc0(buf, rt, rd)
+# define i_MFC0(buf, rt, rd...) i_dmfc0(buf, rt, rd)
+# define i_MTC0(buf, rt, rd...) i_dmtc0(buf, rt, rd)
 # define i_ADDIU(buf, rs, rt, val) i_daddiu(buf, rs, rt, val)
 # define i_ADDU(buf, rs, rt, rd) i_daddu(buf, rs, rt, rd)
 # define i_SUBU(buf, rs, rt, rd) i_dsubu(buf, rs, rt, rd)
+# define i_LL(buf, rs, rt, off) i_lld(buf, rs, rt, off)
+# define i_SC(buf, rs, rt, off) i_scd(buf, rs, rt, off)
 #else
 # define i_LW(buf, rs, rt, off) i_lw(buf, rs, rt, off)
 # define i_SW(buf, rs, rt, off) i_sw(buf, rs, rt, off)
 # define i_SLL(buf, rs, rt, sh) i_sll(buf, rs, rt, sh)
 # define i_SRA(buf, rs, rt, sh) i_sra(buf, rs, rt, sh)
 # define i_SRL(buf, rs, rt, sh) i_srl(buf, rs, rt, sh)
-# define i_MFC0(buf, rt, rd) i_mfc0(buf, rt, rd)
-# define i_MTC0(buf, rt, rd) i_mtc0(buf, rt, rd)
+# define i_MFC0(buf, rt, rd...) i_mfc0(buf, rt, rd)
+# define i_MTC0(buf, rt, rd...) i_mtc0(buf, rt, rd)
 # define i_ADDIU(buf, rs, rt, val) i_addiu(buf, rs, rt, val)
 # define i_ADDU(buf, rs, rt, rd) i_addu(buf, rs, rt, rd)
 # define i_SUBU(buf, rs, rt, rd) i_subu(buf, rs, rt, rd)
+# define i_LL(buf, rs, rt, off) i_ll(buf, rs, rt, off)
+# define i_SC(buf, rs, rt, off) i_sc(buf, rs, rt, off)
 #endif
 
 #define i_b(buf, off) i_beq(buf, 0, 0, off)
+#define i_beqz(buf, rs, off) i_beq(buf, rs, 0, off)
+#define i_beqzl(buf, rs, off) i_beql(buf, rs, 0, off)
 #define i_bnez(buf, rs, off) i_bne(buf, rs, 0, off)
+#define i_bnezl(buf, rs, off) i_bnel(buf, rs, 0, off)
 #define i_move(buf, a, b) i_ADDU(buf, a, 0, b)
 #define i_nop(buf) i_sll(buf, 0, 0, 0)
 #define i_ssnop(buf) i_sll(buf, 0, 0, 1)
 #define i_ehb(buf) i_sll(buf, 0, 0, 3)
 
-#if CONFIG_MIPS64
-static __init int in_compat_space_p(long addr)
+#ifdef CONFIG_64BIT
+static __init int __attribute__((unused)) in_compat_space_p(long addr)
 {
        /* Is this address in 32bit compat space? */
-       return (((addr) & 0xffffffff00000000) == 0xffffffff00000000);
+       return (((addr) & 0xffffffff00000000L) == 0xffffffff00000000L);
 }
 
-static __init int rel_highest(long val)
+static __init int __attribute__((unused)) rel_highest(long val)
 {
        return ((((val + 0x800080008000L) >> 48) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 }
 
-static __init int rel_higher(long val)
+static __init int __attribute__((unused)) rel_higher(long val)
 {
        return ((((val + 0x80008000L) >> 32) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
 }
@@ -481,7 +540,7 @@ static __init int rel_lo(long val)
 
 static __init void i_LA_mostly(u32 **buf, unsigned int rs, long addr)
 {
-#if CONFIG_MIPS64
+#ifdef CONFIG_64BIT
        if (!in_compat_space_p(addr)) {
                i_lui(buf, rs, rel_highest(addr));
                if (rel_higher(addr))
@@ -550,22 +609,33 @@ static __init void resolve_relocs(struct reloc *rel, struct label *lab)
                                __resolve_relocs(rel, l);
 }
 
-static __init void copy_handler(struct reloc *rel, struct label *lab,
-                               u32 *first, u32 *end, u32* target)
+static __init void move_relocs(struct reloc *rel, u32 *first, u32 *end,
+                              long off)
 {
-       long off = (long)(target - first);
-
-       memcpy(target, first, (end - first) * sizeof(u32));
-
        for (; rel->lab != label_invalid; rel++)
                if (rel->addr >= first && rel->addr < end)
                        rel->addr += off;
+}
 
+static __init void move_labels(struct label *lab, u32 *first, u32 *end,
+                              long off)
+{
        for (; lab->lab != label_invalid; lab++)
                if (lab->addr >= first && lab->addr < end)
                        lab->addr += off;
 }
 
+static __init void copy_handler(struct reloc *rel, struct label *lab,
+                               u32 *first, u32 *end, u32 *target)
+{
+       long off = (long)(target - first);
+
+       memcpy(target, first, (end - first) * sizeof(u32));
+
+       move_relocs(rel, first, end, off);
+       move_labels(lab, first, end, off);
+}
+
 static __init int __attribute__((unused)) insn_has_bdelay(struct reloc *rel,
                                                          u32 *addr)
 {
@@ -580,49 +650,71 @@ static __init int __attribute__((unused)) insn_has_bdelay(struct reloc *rel,
 }
 
 /* convenience functions for labeled branches */
-static void __attribute__((unused)) il_bltz(u32 **p, struct reloc **r,
-                                           unsigned int reg, enum label_id l)
+static void __init __attribute__((unused))
+       il_bltz(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg, enum label_id l)
 {
        r_mips_pc16(r, *p, l);
        i_bltz(p, reg, 0);
 }
 
-static void __attribute__((unused)) il_b(u32 **p, struct reloc **r,
+static void __init __attribute__((unused)) il_b(u32 **p, struct reloc **r,
                                         enum label_id l)
 {
        r_mips_pc16(r, *p, l);
        i_b(p, 0);
 }
 
-static void il_bnez(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
+static void __init il_beqz(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
+                   enum label_id l)
+{
+       r_mips_pc16(r, *p, l);
+       i_beqz(p, reg, 0);
+}
+
+static void __init __attribute__((unused))
+il_beqzl(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg, enum label_id l)
+{
+       r_mips_pc16(r, *p, l);
+       i_beqzl(p, reg, 0);
+}
+
+static void __init il_bnez(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
                    enum label_id l)
 {
        r_mips_pc16(r, *p, l);
        i_bnez(p, reg, 0);
 }
 
-static void il_bgezl(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
+static void __init il_bgezl(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
                     enum label_id l)
 {
        r_mips_pc16(r, *p, l);
        i_bgezl(p, reg, 0);
 }
 
-/* The only registers allowed in TLB handlers. */
+static void __init __attribute__((unused))
+il_bgez(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg, enum label_id l)
+{
+       r_mips_pc16(r, *p, l);
+       i_bgez(p, reg, 0);
+}
+
+/* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
 #define K0             26
 #define K1             27
 
 /* Some CP0 registers */
-#define C0_INDEX       0
-#define C0_ENTRYLO0    2
-#define C0_ENTRYLO1    3
-#define C0_CONTEXT     4
-#define C0_BADVADDR    8
-#define C0_ENTRYHI     10
-#define C0_EPC         14
-#define C0_XCONTEXT    20
-
-#ifdef CONFIG_MIPS64
+#define C0_INDEX       0, 0
+#define C0_ENTRYLO0    2, 0
+#define C0_TCBIND      2, 2
+#define C0_ENTRYLO1    3, 0
+#define C0_CONTEXT     4, 0
+#define C0_BADVADDR    8, 0
+#define C0_ENTRYHI     10, 0
+#define C0_EPC         14, 0
+#define C0_XCONTEXT    20, 0
+
+#ifdef CONFIG_64BIT
 # define GET_CONTEXT(buf, reg) i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
 #else
 # define GET_CONTEXT(buf, reg) i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
@@ -642,7 +734,6 @@ static __initdata u32 tlb_handler[128];
 static __initdata struct label labels[128];
 static __initdata struct reloc relocs[128];
 
-#ifdef CONFIG_MIPS32
 /*
  * The R3000 TLB handler is simple.
  */
@@ -650,6 +741,7 @@ static void __init build_r3000_tlb_refill_handler(void)
 {
        long pgdc = (long)pgd_current;
        u32 *p;
+       int i;
 
        memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
        p = tlb_handler;
@@ -675,20 +767,17 @@ static void __init build_r3000_tlb_refill_handler(void)
        if (p > tlb_handler + 32)
                panic("TLB refill handler space exceeded");
 
-       printk("Synthesized TLB handler (%u instructions).\n",
-              p - tlb_handler);
-#ifdef DEBUG_TLB
-       {
-               int i;
-               for (i = 0; i < (p - tlb_handler); i++)
-                       printk("%08x\n", tlb_handler[i]);
-       }
-#endif
+       pr_info("Synthesized TLB refill handler (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - tlb_handler));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - tlb_handler); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", tlb_handler[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
 
-       memcpy((void *)CAC_BASE, tlb_handler, 0x80);
-       flush_icache_range(CAC_BASE, CAC_BASE + 0x80);
+       memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
 }
-#endif /* CONFIG_MIPS32 */
 
 /*
  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
@@ -724,6 +813,8 @@ static __initdata u32 final_handler[64];
 static __init void __attribute__((unused)) build_tlb_probe_entry(u32 **p)
 {
        switch (current_cpu_data.cputype) {
+       /* Found by experiment: R4600 v2.0 needs this, too.  */
+       case CPU_R4600:
        case CPU_R5000:
        case CPU_R5000A:
        case CPU_NEVADA:
@@ -738,12 +829,22 @@ static __init void __attribute__((unused)) build_tlb_probe_entry(u32 **p)
 }
 
 /*
- * Write random TLB entry, and care about the hazards from the
- * preceeding mtc0 and for the following eret.
+ * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
+ * the preceeding mtc0 and for the following eret.
  */
-static __init void build_tlb_write_random_entry(u32 **p, struct label **l,
-                                               struct reloc **r)
+enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
+
+static __init void build_tlb_write_entry(u32 **p, struct label **l,
+                                        struct reloc **r,
+                                        enum tlb_write_entry wmode)
 {
+       void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
+
+       switch (wmode) {
+       case tlb_random: tlbw = i_tlbwr; break;
+       case tlb_indexed: tlbw = i_tlbwi; break;
+       }
+
        switch (current_cpu_data.cputype) {
        case CPU_R4000PC:
        case CPU_R4000SC:
@@ -753,11 +854,11 @@ static __init void build_tlb_write_random_entry(u32 **p, struct label **l,
        case CPU_R4400MC:
                /*
                 * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
-                * two nops after the tlbwr.
+                * two nops after the tlbw instruction.
                 */
-               il_bgezl(p, r, 0, label_tlbwr_hazard);
-               i_tlbwr(p);
-               l_tlbwr_hazard(l, *p);
+               il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard);
+               tlbw(p);
+               l_tlbw_hazard(l, *p);
                i_nop(p);
                break;
 
@@ -765,40 +866,61 @@ static __init void build_tlb_write_random_entry(u32 **p, struct label **l,
        case CPU_R4700:
        case CPU_R5000:
        case CPU_R5000A:
+               i_nop(p);
+               tlbw(p);
+               i_nop(p);
+               break;
+
+       case CPU_R4300:
        case CPU_5KC:
+       case CPU_TX49XX:
        case CPU_AU1000:
        case CPU_AU1100:
        case CPU_AU1500:
        case CPU_AU1550:
+       case CPU_AU1200:
+       case CPU_PR4450:
                i_nop(p);
-               i_tlbwr(p);
+               tlbw(p);
                break;
 
        case CPU_R10000:
        case CPU_R12000:
+       case CPU_R14000:
        case CPU_4KC:
        case CPU_SB1:
+       case CPU_SB1A:
        case CPU_4KSC:
        case CPU_20KC:
        case CPU_25KF:
-               i_tlbwr(p);
+               tlbw(p);
                break;
 
        case CPU_NEVADA:
                i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
                /*
                 * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
-                * a nop after the tlbwr.
+                * a nop after the tlbw instruction.
                 */
-               il_bgezl(p, r, 0, label_tlbwr_hazard);
-               i_tlbwr(p);
-               l_tlbwr_hazard(l, *p);
+               il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard);
+               tlbw(p);
+               l_tlbw_hazard(l, *p);
+               break;
+
+       case CPU_RM7000:
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               tlbw(p);
                break;
 
        case CPU_4KEC:
        case CPU_24K:
+       case CPU_34K:
+       case CPU_74K:
                i_ehb(p);
-               i_tlbwr(p);
+               tlbw(p);
                break;
 
        case CPU_RM9000:
@@ -812,13 +934,33 @@ static __init void build_tlb_write_random_entry(u32 **p, struct label **l,
                i_ssnop(p);
                i_ssnop(p);
                i_ssnop(p);
-               i_tlbwr(p);
+               tlbw(p);
                i_ssnop(p);
                i_ssnop(p);
                i_ssnop(p);
                i_ssnop(p);
                break;
 
+       case CPU_VR4111:
+       case CPU_VR4121:
+       case CPU_VR4122:
+       case CPU_VR4181:
+       case CPU_VR4181A:
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               tlbw(p);
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               break;
+
+       case CPU_VR4131:
+       case CPU_VR4133:
+       case CPU_R5432:
+               i_nop(p);
+               i_nop(p);
+               tlbw(p);
+               break;
+
        default:
                panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
                      current_cpu_data.cputype);
@@ -826,7 +968,7 @@ static __init void build_tlb_write_random_entry(u32 **p, struct label **l,
        }
 }
 
-#if CONFIG_MIPS64
+#ifdef CONFIG_64BIT
 /*
  * TMP and PTR are scratch.
  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
@@ -841,34 +983,44 @@ build_get_pmde64(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
         * The vmalloc handling is not in the hotpath.
         */
        i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
+#ifdef MODULE_START
+       il_bltz(p, r, tmp, label_module_alloc);
+#else
        il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
+#endif
        /* No i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
 
-# ifdef CONFIG_SMP
+#ifdef CONFIG_SMP
+# ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
        /*
-        * 64 bit SMP has the lower part of &pgd_current[smp_processor_id()]
-        * stored in CONTEXT.
+        * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
         */
-       if (in_compat_space_p(pgdc)) {
-               i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
-               i_dsra(p, ptr, ptr, 23);
-       } else {
-               i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
-               i_lui(p, tmp, rel_highest(pgdc));
-               i_dsll(p, ptr, ptr, 9);
-               i_daddiu(p, tmp, tmp, rel_higher(pgdc));
-               i_dsrl32(p, ptr, ptr, 0);
-               i_and(p, ptr, ptr, tmp);
-               i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
-       }
-       i_ld(p, ptr, 0, ptr);
+       i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
+       i_dsrl(p, ptr, ptr, 19);
 # else
+       /*
+        * 64 bit SMP running in XKPHYS has smp_processor_id() << 3
+        * stored in CONTEXT.
+        */
+       i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
+       i_dsrl(p, ptr, ptr, 23);
+#endif
+       i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
+       i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
+       i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
+       i_ld(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
+#else
        i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
        i_ld(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
-# endif
+#endif
 
        l_vmalloc_done(l, *p);
-       i_dsrl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT-3); /* get pgd offset in bytes */
+
+       if (PGDIR_SHIFT - 3 < 32)               /* get pgd offset in bytes */
+               i_dsrl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT-3);
+       else
+               i_dsrl32(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3 - 32);
+
        i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
        i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
        i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
@@ -888,8 +1040,46 @@ build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
 {
        long swpd = (long)swapper_pg_dir;
 
+#ifdef MODULE_START
+       long modd = (long)module_pg_dir;
+
+       l_module_alloc(l, *p);
+       /*
+        * Assumption:
+        * VMALLOC_START >= 0xc000000000000000UL
+        * MODULE_START >= 0xe000000000000000UL
+        */
+       i_SLL(p, ptr, bvaddr, 2);
+       il_bgez(p, r, ptr, label_vmalloc);
+
+       if (in_compat_space_p(MODULE_START) && !rel_lo(MODULE_START)) {
+               i_lui(p, ptr, rel_hi(MODULE_START)); /* delay slot */
+       } else {
+               /* unlikely configuration */
+               i_nop(p); /* delay slot */
+               i_LA(p, ptr, MODULE_START);
+       }
+       i_dsubu(p, bvaddr, bvaddr, ptr);
+
+       if (in_compat_space_p(modd) && !rel_lo(modd)) {
+               il_b(p, r, label_vmalloc_done);
+               i_lui(p, ptr, rel_hi(modd));
+       } else {
+               i_LA_mostly(p, ptr, modd);
+               il_b(p, r, label_vmalloc_done);
+               i_daddiu(p, ptr, ptr, rel_lo(modd));
+       }
+
+       l_vmalloc(l, *p);
+       if (in_compat_space_p(MODULE_START) && !rel_lo(MODULE_START) &&
+           MODULE_START << 32 == VMALLOC_START)
+               i_dsll32(p, ptr, ptr, 0);       /* typical case */
+       else
+               i_LA(p, ptr, VMALLOC_START);
+#else
        l_vmalloc(l, *p);
        i_LA(p, ptr, VMALLOC_START);
+#endif
        i_dsubu(p, bvaddr, bvaddr, ptr);
 
        if (in_compat_space_p(swpd) && !rel_lo(swpd)) {
@@ -902,22 +1092,34 @@ build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
        }
 }
 
-#else /* CONFIG_MIPS32 */
+#else /* !CONFIG_64BIT */
 
 /*
  * TMP and PTR are scratch.
  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
  */
-static __init void build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
+static __init void __attribute__((unused))
+build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
 {
        long pgdc = (long)pgd_current;
 
        /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
 #ifdef CONFIG_SMP
+#ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
+       /*
+        * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
+        */
+       i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
+       i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
+       i_srl(p, ptr, ptr, 19);
+#else
+       /*
+        * smp_processor_id() << 3 is stored in CONTEXT.
+         */
        i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
        i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
        i_srl(p, ptr, ptr, 23);
-       i_sll(p, ptr, ptr, 2);
+#endif
        i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
 #else
        i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
@@ -928,17 +1130,13 @@ static __init void build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
        i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
        i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
 }
-#endif /* CONFIG_MIPS32 */
+
+#endif /* !CONFIG_64BIT */
 
 static __init void build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
 {
-       unsigned int shift = 0;
-       unsigned int mask = 0xff0;
-
-#if !defined(CONFIG_MIPS64) && !defined(CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR)
-       shift++;
-       mask |= 0x008;
-#endif
+       unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
+       unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
 
        switch (current_cpu_data.cputype) {
        case CPU_VR41XX:
@@ -994,7 +1192,7 @@ static __init void build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp,
         * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
         */
 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
-       if (cpu_has_64bit_gp_regs) {
+       if (cpu_has_64bits) {
                i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
                i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
                i_dsrl(p, tmp, tmp, 6); /* convert to entrylo0 */
@@ -1036,6 +1234,7 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
        struct reloc *r = relocs;
        u32 *f;
        unsigned int final_len;
+       int i;
 
        memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
        memset(labels, 0, sizeof(labels));
@@ -1049,24 +1248,24 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
                i_MFC0(&p, K0, C0_BADVADDR);
                i_MFC0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
                i_xor(&p, K0, K0, K1);
-               i_SRL(&p, K0, K0, PAGE_SHIFT+1);
+               i_SRL(&p, K0, K0, PAGE_SHIFT + 1);
                il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
                /* No need for i_nop */
        }
 
-#ifdef CONFIG_MIPS64
-       build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd ptr in K1 */
+#ifdef CONFIG_64BIT
+       build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
 #else
-       build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd ptr in K1 */
+       build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
 #endif
 
        build_get_ptep(&p, K0, K1);
        build_update_entries(&p, K0, K1);
-       build_tlb_write_random_entry(&p, &l, &r);
+       build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
        l_leave(&l, p);
        i_eret(&p); /* return from trap */
 
-#ifdef CONFIG_MIPS64
+#ifdef CONFIG_64BIT
        build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1);
 #endif
 
@@ -1074,10 +1273,10 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
         * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
         * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
         * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
-        * need three, with the the second nop'ed and the third being
+        * need three, with the second nop'ed and the third being
         * unused.
         */
-#ifdef CONFIG_MIPS32
+#ifdef CONFIG_32BIT
        if ((p - tlb_handler) > 64)
                panic("TLB refill handler space exceeded");
 #else
@@ -1090,12 +1289,12 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
        /*
         * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
         */
-#ifdef CONFIG_MIPS32
+#ifdef CONFIG_32BIT
        f = final_handler;
        /* Simplest case, just copy the handler. */
        copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
        final_len = p - tlb_handler;
-#else /* CONFIG_MIPS64 */
+#else /* CONFIG_64BIT */
        f = final_handler + 32;
        if ((p - tlb_handler) <= 32) {
                /* Just copy the handler. */
@@ -1121,6 +1320,7 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
                        i_nop(&f);
                else {
                        copy_handler(relocs, labels, split, split + 1, f);
+                       move_labels(labels, f, f + 1, -1);
                        f++;
                        split++;
                }
@@ -1129,28 +1329,522 @@ static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
                copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
                final_len = (f - (final_handler + 32)) + (p - split);
        }
-#endif /* CONFIG_MIPS64 */
+#endif /* CONFIG_64BIT */
 
        resolve_relocs(relocs, labels);
-       printk("Synthesized TLB handler (%u instructions).\n", final_len);
+       pr_info("Synthesized TLB refill handler (%u instructions).\n",
+               final_len);
+
+       f = final_handler;
+#ifdef CONFIG_64BIT
+       if (final_len > 32)
+               final_len = 64;
+       else
+               f = final_handler + 32;
+#endif /* CONFIG_64BIT */
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < final_len; i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", f[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+
+       memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
+}
+
+/*
+ * TLB load/store/modify handlers.
+ *
+ * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
+ * do_page_fault remains normal asm.
+ */
+extern void tlb_do_page_fault_0(void);
+extern void tlb_do_page_fault_1(void);
+
+#define __tlb_handler_align \
+       __attribute__((__aligned__(1 << CONFIG_MIPS_L1_CACHE_SHIFT)))
+
+/*
+ * 128 instructions for the fastpath handler is generous and should
+ * never be exceeded.
+ */
+#define FASTPATH_SIZE 128
+
+u32 __tlb_handler_align handle_tlbl[FASTPATH_SIZE];
+u32 __tlb_handler_align handle_tlbs[FASTPATH_SIZE];
+u32 __tlb_handler_align handle_tlbm[FASTPATH_SIZE];
+
+static void __init
+iPTE_LW(u32 **p, struct label **l, unsigned int pte, unsigned int ptr)
+{
+#ifdef CONFIG_SMP
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (cpu_has_64bits)
+               i_lld(p, pte, 0, ptr);
+       else
+# endif
+               i_LL(p, pte, 0, ptr);
+#else
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (cpu_has_64bits)
+               i_ld(p, pte, 0, ptr);
+       else
+# endif
+               i_LW(p, pte, 0, ptr);
+#endif
+}
 
-#ifdef DEBUG_TLB
-       {
-               int i;
+static void __init
+iPTE_SW(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
+       unsigned int mode)
+{
+#ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
+#endif
 
-               for (i = 0; i < 64; i++)
-                       printk("%08x\n", final_handler[i]);
+       i_ori(p, pte, pte, mode);
+#ifdef CONFIG_SMP
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (cpu_has_64bits)
+               i_scd(p, pte, 0, ptr);
+       else
+# endif
+               i_SC(p, pte, 0, ptr);
+
+       if (r10000_llsc_war())
+               il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
+       else
+               il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
+
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (!cpu_has_64bits) {
+               /* no i_nop needed */
+               i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
+               i_ori(p, pte, pte, hwmode);
+               i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
+               il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
+               /* no i_nop needed */
+               i_lw(p, pte, 0, ptr);
+       } else
+               i_nop(p);
+# else
+       i_nop(p);
+# endif
+#else
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (cpu_has_64bits)
+               i_sd(p, pte, 0, ptr);
+       else
+# endif
+               i_SW(p, pte, 0, ptr);
+
+# ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
+       if (!cpu_has_64bits) {
+               i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
+               i_ori(p, pte, pte, hwmode);
+               i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
+               i_lw(p, pte, 0, ptr);
        }
+# endif
+#endif
+}
+
+/*
+ * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
+ * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
+ * with it's original value.
+ */
+static void __init
+build_pte_present(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
+                 unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
+{
+       i_andi(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
+       i_xori(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
+       il_bnez(p, r, pte, lid);
+       iPTE_LW(p, l, pte, ptr);
+}
+
+/* Make PTE valid, store result in PTR. */
+static void __init
+build_make_valid(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte,
+                unsigned int ptr)
+{
+       unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
+
+       iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
+}
+
+/*
+ * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
+ * restore PTE with value from PTR when done.
+ */
+static void __init
+build_pte_writable(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
+                  unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
+{
+       i_andi(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
+       i_xori(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
+       il_bnez(p, r, pte, lid);
+       iPTE_LW(p, l, pte, ptr);
+}
+
+/* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
+ * at PTR.
+ */
+static void __init
+build_make_write(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte,
+                unsigned int ptr)
+{
+       unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
+                            | _PAGE_DIRTY);
+
+       iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
+}
+
+/*
+ * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
+ * restore PTE with value from PTR when done.
+ */
+static void __init
+build_pte_modifiable(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
+                    unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
+{
+       i_andi(p, pte, pte, _PAGE_WRITE);
+       il_beqz(p, r, pte, lid);
+       iPTE_LW(p, l, pte, ptr);
+}
+
+/*
+ * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
+ */
+
+/*
+ * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
+ * Then it returns.
+ */
+static void __init
+build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
+{
+       i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
+       i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
+       i_tlbwi(p);
+       i_jr(p, tmp);
+       i_rfe(p); /* branch delay */
+}
+
+/*
+ * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
+ * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
+ * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
+ * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
+ */
+static void __init
+build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
+                            unsigned int pte, unsigned int tmp)
+{
+       i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
+       i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
+       il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
+       i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
+       i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
+       i_jr(p, tmp);
+       i_rfe(p); /* branch delay */
+       l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
+       i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
+       i_jr(p, tmp);
+       i_rfe(p); /* branch delay */
+}
+
+static void __init
+build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
+                                  unsigned int ptr)
+{
+       long pgdc = (long)pgd_current;
+
+       i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
+       i_lui(p, ptr, rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
+       i_lw(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
+       i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
+       i_sll(p, pte, pte, 2);
+       i_addu(p, ptr, ptr, pte);
+       i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
+       i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
+       i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
+       i_addu(p, ptr, ptr, pte);
+       i_lw(p, pte, 0, ptr);
+       i_tlbp(p); /* load delay */
+}
+
+static void __init build_r3000_tlb_load_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbl;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
+       build_pte_present(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbl);
+       i_nop(&p); /* load delay */
+       build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
+       build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbl(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbl));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbl); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbl[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+}
+
+static void __init build_r3000_tlb_store_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbs;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
+       build_pte_writable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbs);
+       i_nop(&p); /* load delay */
+       build_make_write(&p, &r, K0, K1);
+       build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbs(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbs));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbs); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbs[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+}
+
+static void __init build_r3000_tlb_modify_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbm;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
+       build_pte_modifiable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbm);
+       i_nop(&p); /* load delay */
+       build_make_write(&p, &r, K0, K1);
+       build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbm(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbm));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbm); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbm[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+}
+
+/*
+ * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
+ */
+static void __init
+build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct label **l,
+                                  struct reloc **r, unsigned int pte,
+                                  unsigned int ptr)
+{
+#ifdef CONFIG_64BIT
+       build_get_pmde64(p, l, r, pte, ptr); /* get pmd in ptr */
+#else
+       build_get_pgde32(p, pte, ptr); /* get pgd in ptr */
 #endif
 
-       memcpy((void *)CAC_BASE, final_handler, 0x100);
-       flush_icache_range(CAC_BASE, CAC_BASE + 0x100);
+       i_MFC0(p, pte, C0_BADVADDR);
+       i_LW(p, ptr, 0, ptr);
+       i_SRL(p, pte, pte, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
+       i_andi(p, pte, pte, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
+       i_ADDU(p, ptr, ptr, pte);
+
+#ifdef CONFIG_SMP
+       l_smp_pgtable_change(l, *p);
+# endif
+       iPTE_LW(p, l, pte, ptr); /* get even pte */
+       build_tlb_probe_entry(p);
+}
+
+static void __init
+build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct label **l,
+                                  struct reloc **r, unsigned int tmp,
+                                  unsigned int ptr)
+{
+       i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
+       i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
+       build_update_entries(p, tmp, ptr);
+       build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
+       l_leave(l, *p);
+       i_eret(p); /* return from trap */
+
+#ifdef CONFIG_64BIT
+       build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr);
+#endif
+}
+
+static void __init build_r4000_tlb_load_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbl;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       if (bcm1250_m3_war()) {
+               i_MFC0(&p, K0, C0_BADVADDR);
+               i_MFC0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
+               i_xor(&p, K0, K0, K1);
+               i_SRL(&p, K0, K0, PAGE_SHIFT + 1);
+               il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
+               /* No need for i_nop */
+       }
+
+       build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
+       build_pte_present(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbl);
+       build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
+       build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbl(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbl));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbl); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbl[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+}
+
+static void __init build_r4000_tlb_store_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbs;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
+       build_pte_writable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbs);
+       build_make_write(&p, &r, K0, K1);
+       build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbs(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbs));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbs); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbs[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
+}
+
+static void __init build_r4000_tlb_modify_handler(void)
+{
+       u32 *p = handle_tlbm;
+       struct label *l = labels;
+       struct reloc *r = relocs;
+       int i;
+
+       memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
+       memset(labels, 0, sizeof(labels));
+       memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
+
+       build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
+       build_pte_modifiable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbm);
+       /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
+       build_make_write(&p, &r, K0, K1);
+       build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
+
+       l_nopage_tlbm(&l, p);
+       i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
+       i_nop(&p);
+
+       if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
+               panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
+
+       resolve_relocs(relocs, labels);
+       pr_info("Synthesized TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
+               (unsigned int)(p - handle_tlbm));
+
+       pr_debug("\t.set push\n");
+       pr_debug("\t.set noreorder\n");
+       for (i = 0; i < (p - handle_tlbm); i++)
+               pr_debug("\t.word 0x%08x\n", handle_tlbm[i]);
+       pr_debug("\t.set pop\n");
 }
 
 void __init build_tlb_refill_handler(void)
 {
+       /*
+        * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
+        * may have local storage for it. The other handlers are only
+        * needed once.
+        */
+       static int run_once = 0;
+
        switch (current_cpu_data.cputype) {
-#ifdef CONFIG_MIPS32
        case CPU_R2000:
        case CPU_R3000:
        case CPU_R3000A:
@@ -1159,13 +1853,18 @@ void __init build_tlb_refill_handler(void)
        case CPU_TX3922:
        case CPU_TX3927:
                build_r3000_tlb_refill_handler();
+               if (!run_once) {
+                       build_r3000_tlb_load_handler();
+                       build_r3000_tlb_store_handler();
+                       build_r3000_tlb_modify_handler();
+                       run_once++;
+               }
                break;
 
        case CPU_R6000:
        case CPU_R6000A:
                panic("No R6000 TLB refill handler yet");
                break;
-#endif
 
        case CPU_R8000:
                panic("No R8000 TLB refill handler yet");
@@ -1173,5 +1872,21 @@ void __init build_tlb_refill_handler(void)
 
        default:
                build_r4000_tlb_refill_handler();
+               if (!run_once) {
+                       build_r4000_tlb_load_handler();
+                       build_r4000_tlb_store_handler();
+                       build_r4000_tlb_modify_handler();
+                       run_once++;
+               }
        }
 }
+
+void __init flush_tlb_handlers(void)
+{
+       flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
+                          (unsigned long)handle_tlbl + sizeof(handle_tlbl));
+       flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
+                          (unsigned long)handle_tlbs + sizeof(handle_tlbs));
+       flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
+                          (unsigned long)handle_tlbm + sizeof(handle_tlbm));
+}