This commit was manufactured by cvs2svn to create branch 'vserver'.
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / pgtable_32.c
diff --git a/arch/powerpc/mm/pgtable_32.c b/arch/powerpc/mm/pgtable_32.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9062860
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,474 @@
+/*
+ * 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
+ *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
+ *
+ *  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/config.h>
+#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 <asm/pgtable.h>
+#include <asm/pgalloc.h>
+#include <asm/io.h>
+
+#include "mmu_decl.h"
+
+unsigned long ioremap_base;
+unsigned long ioremap_bot;
+EXPORT_SYMBOL(ioremap_bot);    /* aka VMALLOC_END */
+int io_bat_index;
+
+#if defined(CONFIG_6xx) || defined(CONFIG_POWER3)
+#define HAVE_BATS      1
+#endif
+
+#if defined(CONFIG_FSL_BOOKE)
+#define HAVE_TLBCAM    1
+#endif
+
+extern char etext[], _stext[];
+
+#ifdef CONFIG_SMP
+extern void hash_page_sync(void);
+#endif
+
+#ifdef HAVE_BATS
+extern unsigned long v_mapped_by_bats(unsigned long va);
+extern unsigned long p_mapped_by_bats(unsigned long pa);
+void setbat(int index, unsigned long virt, unsigned long phys,
+           unsigned int size, int flags);
+
+#else /* !HAVE_BATS */
+#define v_mapped_by_bats(x)    (0UL)
+#define p_mapped_by_bats(x)    (0UL)
+#endif /* HAVE_BATS */
+
+#ifdef HAVE_TLBCAM
+extern unsigned int tlbcam_index;
+extern unsigned long v_mapped_by_tlbcam(unsigned long va);
+extern unsigned long p_mapped_by_tlbcam(unsigned long pa);
+#else /* !HAVE_TLBCAM */
+#define v_mapped_by_tlbcam(x)  (0UL)
+#define p_mapped_by_tlbcam(x)  (0UL)
+#endif /* HAVE_TLBCAM */
+
+#ifdef CONFIG_PTE_64BIT
+/* 44x uses an 8kB pgdir because it has 8-byte Linux PTEs. */
+#define PGDIR_ORDER    1
+#else
+#define PGDIR_ORDER    0
+#endif
+
+pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
+{
+       pgd_t *ret;
+
+       ret = (pgd_t *)__get_free_pages(GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, PGDIR_ORDER);
+       return ret;
+}
+
+void pgd_free(pgd_t *pgd)
+{
+       free_pages((unsigned long)pgd, PGDIR_ORDER);
+}
+
+pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
+{
+       pte_t *pte;
+       extern int mem_init_done;
+       extern void *early_get_page(void);
+
+       if (mem_init_done) {
+               pte = (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO);
+       } else {
+               pte = (pte_t *)early_get_page();
+               if (pte)
+                       clear_page(pte);
+       }
+       return pte;
+}
+
+struct page *pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
+{
+       struct page *ptepage;
+
+#ifdef CONFIG_HIGHPTE
+       gfp_t flags = GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_REPEAT;
+#else
+       gfp_t flags = GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT;
+#endif
+
+       ptepage = alloc_pages(flags, 0);
+       if (ptepage)
+               clear_highpage(ptepage);
+       return ptepage;
+}
+
+void pte_free_kernel(pte_t *pte)
+{
+#ifdef CONFIG_SMP
+       hash_page_sync();
+#endif
+       free_page((unsigned long)pte);
+}
+
+void pte_free(struct page *ptepage)
+{
+#ifdef CONFIG_SMP
+       hash_page_sync();
+#endif
+       __free_page(ptepage);
+}
+
+#ifndef CONFIG_PHYS_64BIT
+void __iomem *
+ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
+{
+       return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
+}
+#else /* CONFIG_PHYS_64BIT */
+void __iomem *
+ioremap64(unsigned long long addr, unsigned long size)
+{
+       return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioremap64);
+
+void __iomem *
+ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
+{
+       phys_addr_t addr64 = fixup_bigphys_addr(addr, size);
+
+       return ioremap64(addr64, size);
+}
+#endif /* CONFIG_PHYS_64BIT */
+EXPORT_SYMBOL(ioremap);
+
+void __iomem *
+__ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags)
+{
+       unsigned long v, i;
+       phys_addr_t p;
+       int err;
+
+       /*
+        * 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;
+
+       /*
+        * 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 (mem_init_done && (p < virt_to_phys(high_memory))) {
+               printk("__ioremap(): phys addr "PHYS_FMT" is RAM lr %p\n", p,
+                      __builtin_return_address(0));
+               return NULL;
+       }
+
+       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 (mem_init_done) {
+               struct vm_struct *area;
+               area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
+               if (area == 0)
+                       return NULL;
+               v = (unsigned long) area->addr;
+       } else {
+               v = (ioremap_bot -= size);
+       }
+
+       if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
+               flags |= _PAGE_KERNEL;
+       if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
+               flags |= _PAGE_GUARDED;
+
+       /*
+        * 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 (mem_init_done)
+                       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);
+
+void __iomem *ioport_map(unsigned long port, unsigned int len)
+{
+       return (void __iomem *) (port + _IO_BASE);
+}
+
+void ioport_unmap(void __iomem *addr)
+{
+       /* Nothing to do */
+}
+EXPORT_SYMBOL(ioport_map);
+EXPORT_SYMBOL(ioport_unmap);
+
+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(pgd_offset_k(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;
+               set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT, __pgprot(flags)));
+               if (mem_init_done)
+                       flush_HPTE(0, va, pmd_val(*pd));
+       }
+       return err;
+}
+
+/*
+ * Map in all of physical memory starting at KERNELBASE.
+ */
+void __init mapin_ram(void)
+{
+       unsigned long v, p, s, f;
+
+       s = mmu_mapin_ram();
+       v = KERNELBASE + s;
+       p = PPC_MEMSTART + s;
+       for (; s < total_lowmem; s += PAGE_SIZE) {
+               if ((char *) v >= _stext && (char *) v < etext)
+                       f = _PAGE_RAM_TEXT;
+               else
+                       f = _PAGE_RAM;
+               map_page(v, p, f);
+               v += PAGE_SIZE;
+               p += PAGE_SIZE;
+       }
+}
+
+/* is x a power of 2? */
+#define is_power_of_2(x)       ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
+
+/* is x a power of 4? */
+#define is_power_of_4(x)       ((x) != 0 && (((x) & (x-1)) == 0) && (ffs(x) & 1))
+
+/*
+ * Set up a mapping for a block of I/O.
+ * virt, phys, size must all be page-aligned.
+ * This should only be called before ioremap is called.
+ */
+void __init io_block_mapping(unsigned long virt, phys_addr_t phys,
+                            unsigned int size, int flags)
+{
+       int i;
+
+       if (virt > KERNELBASE && virt < ioremap_bot)
+               ioremap_bot = ioremap_base = virt;
+
+#ifdef HAVE_BATS
+       /*
+        * Use a BAT for this if possible...
+        */
+       if (io_bat_index < 2 && is_power_of_2(size)
+           && (virt & (size - 1)) == 0 && (phys & (size - 1)) == 0) {
+               setbat(io_bat_index, virt, phys, size, flags);
+               ++io_bat_index;
+               return;
+       }
+#endif /* HAVE_BATS */
+
+#ifdef HAVE_TLBCAM
+       /*
+        * Use a CAM for this if possible...
+        */
+       if (tlbcam_index < num_tlbcam_entries && is_power_of_4(size)
+           && (virt & (size - 1)) == 0 && (phys & (size - 1)) == 0) {
+               settlbcam(tlbcam_index, virt, phys, size, flags, 0);
+               ++tlbcam_index;
+               return;
+       }
+#endif /* HAVE_TLBCAM */
+
+       /* No BATs available, put it in the page tables. */
+       for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
+               map_page(virt + i, phys + i, flags);
+}
+
+/* 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;
+        pmd_t  *pmd;
+        pte_t  *pte;
+        int     retval = 0;
+
+        pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
+        if (pgd) {
+                pmd = pmd_offset(pgd, 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);
+}
+
+/* Find physical address for this virtual address.  Normally used by
+ * I/O functions, but anyone can call it.
+ */
+unsigned long iopa(unsigned long addr)
+{
+       unsigned long pa;
+
+       /* I don't know why this won't work on PMacs or CHRP.  It
+        * appears there is some bug, or there is some implicit
+        * mapping done not properly represented by BATs or in page
+        * tables.......I am actively working on resolving this, but
+        * can't hold up other stuff.  -- Dan
+        */
+       pte_t *pte;
+       struct mm_struct *mm;
+
+       /* Check the BATs */
+       pa = v_mapped_by_bats(addr);
+       if (pa)
+               return pa;
+
+       /* Allow mapping of user addresses (within the thread)
+        * for DMA if necessary.
+        */
+       if (addr < TASK_SIZE)
+               mm = current->mm;
+       else
+               mm = &init_mm;
+
+       pa = 0;
+       if (get_pteptr(mm, addr, &pte, NULL)) {
+               pa = (pte_val(*pte) & PAGE_MASK) | (addr & ~PAGE_MASK);
+               pte_unmap(pte);
+       }
+
+       return(pa);
+}
+
+/* This is will find the virtual address for a physical one....
+ * Swiped from APUS, could be dangerous :-).
+ * This is only a placeholder until I really find a way to make this
+ * work.  -- Dan
+ */
+unsigned long
+mm_ptov (unsigned long paddr)
+{
+       unsigned long ret;
+#if 0
+       if (paddr < 16*1024*1024)
+               ret = ZTWO_VADDR(paddr);
+       else {
+               int i;
+
+               for (i = 0; i < kmap_chunk_count;){
+                       unsigned long phys = kmap_chunks[i++];
+                       unsigned long size = kmap_chunks[i++];
+                       unsigned long virt = kmap_chunks[i++];
+                       if (paddr >= phys
+                           && paddr < (phys + size)){
+                               ret = virt + paddr - phys;
+                               goto exit;
+                       }
+               }
+       
+               ret = (unsigned long) __va(paddr);
+       }
+exit:
+#ifdef DEBUGPV
+       printk ("PTOV(%lx)=%lx\n", paddr, ret);
+#endif
+#else
+       ret = (unsigned long)paddr + KERNELBASE;
+#endif
+       return ret;
+}
+