include/asm-ia64/tlb.h

   1 #ifndef _ASM_IA64_TLB_H
   2 #define _ASM_IA64_TLB_H
   3 /*
   4  * Based on <asm-generic/tlb.h>.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2002-2003 Hewlett-Packard Co
   7  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
   8  */
   9 /*
  10  * Removing a translation from a page table (including TLB-shootdown) is a four-step
  11  * procedure:
  12  *
  13  *      (1) Flush (virtual) caches --- ensures virtual memory is coherent with kernel memory
  14  *          (this is a no-op on ia64).
  15  *      (2) Clear the relevant portions of the page-table
  16  *      (3) Flush the TLBs --- ensures that stale content is gone from CPU TLBs
  17  *      (4) Release the pages that were freed up in step (2).
  18  *
  19  * Note that the ordering of these steps is crucial to avoid races on MP machines.
  20  *
  21  * The Linux kernel defines several platform-specific hooks for TLB-shootdown.  When
  22  * unmapping a portion of the virtual address space, these hooks are called according to
  23  * the following template:
  24  *
  25  *      tlb <- tlb_gather_mmu(mm, full_mm_flush);       // start unmap for address space MM
  26  *      {
  27  *        for each vma that needs a shootdown do {
  28  *          tlb_start_vma(tlb, vma);
  29  *            for each page-table-entry PTE that needs to be removed do {
  30  *              tlb_remove_tlb_entry(tlb, pte, address);
  31  *              if (pte refers to a normal page) {
  32  *                tlb_remove_page(tlb, page);
  33  *              }
  34  *            }
  35  *          tlb_end_vma(tlb, vma);
  36  *        }
  37  *      }
  38  *      tlb_finish_mmu(tlb, start, end);        // finish unmap for address space MM
  39  */
  40 #include <linux/config.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/swap.h>
  43
  44 #include <asm/pgalloc.h>
  45 #include <asm/processor.h>
  46 #include <asm/tlbflush.h>
  47
  48 #ifdef CONFIG_SMP
  49 # define FREE_PTE_NR            2048
  50 # define tlb_fast_mode(tlb)     ((tlb)->nr == ~0U)
  51 #else
  52 # define FREE_PTE_NR            0
  53 # define tlb_fast_mode(tlb)     (1)
  54 #endif
  55
  56 struct mmu_gather {
  57         struct mm_struct        *mm;
  58         unsigned int            nr;             /* == ~0U => fast mode */
  59         unsigned char           fullmm;         /* non-zero means full mm flush */
  60         unsigned char           need_flush;     /* really unmapped some PTEs? */
  61         unsigned long           freed;          /* number of pages freed */
  62         unsigned long           start_addr;
  63         unsigned long           end_addr;
  64         struct page             *pages[FREE_PTE_NR];
  65 };
  66
  67 /* Users of the generic TLB shootdown code must declare this storage space. */
  68 DECLARE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  69
  70 /*
  71  * Flush the TLB for address range START to END and, if not in fast mode, release the
  72  * freed pages that where gathered up to this point.
  73  */
  74 static inline void
  75 ia64_tlb_flush_mmu (struct mmu_gather *tlb, unsigned long start, unsigned long end)
  76 {
  77         unsigned int nr;
  78
  79         if (!tlb->need_flush)
  80                 return;
  81         tlb->need_flush = 0;
  82
  83         if (tlb->fullmm) {
  84                 /*
  85                  * Tearing down the entire address space.  This happens both as a result
  86                  * of exit() and execve().  The latter case necessitates the call to
  87                  * flush_tlb_mm() here.
  88                  */
  89                 flush_tlb_mm(tlb->mm);
  90         } else if (unlikely (end - start >= 1024*1024*1024*1024UL
  91                              || REGION_NUMBER(start) != REGION_NUMBER(end - 1)))
  92         {
  93                 /*
  94                  * If we flush more than a tera-byte or across regions, we're probably
  95                  * better off just flushing the entire TLB(s).  This should be very rare
  96                  * and is not worth optimizing for.
  97                  */
  98                 flush_tlb_all();
  99         } else {
 100                 /*
 101                  * XXX fix me: flush_tlb_range() should take an mm pointer instead of a
 102                  * vma pointer.
 103                  */
 104                 struct vm_area_struct vma;
 105
 106                 vma.vm_mm = tlb->mm;
 107                 /* flush the address range from the tlb: */
 108                 flush_tlb_range(&vma, start, end);
 109                 /* now flush the virt. page-table area mapping the address range: */
 110                 flush_tlb_range(&vma, ia64_thash(start), ia64_thash(end));
 111         }
 112
 113         /* lastly, release the freed pages */
 114         nr = tlb->nr;
 115         if (!tlb_fast_mode(tlb)) {
 116                 unsigned long i;
 117                 tlb->nr = 0;
 118                 tlb->start_addr = ~0UL;
 119                 for (i = 0; i < nr; ++i)
 120                         free_page_and_swap_cache(tlb->pages[i]);
 121         }
 122 }
 123
 124 /*
 125  * Return a pointer to an initialized struct mmu_gather.
 126  */
 127 static inline struct mmu_gather *
 128 tlb_gather_mmu (struct mm_struct *mm, unsigned int full_mm_flush)
 129 {
 130         struct mmu_gather *tlb = &__get_cpu_var(mmu_gathers);
 131
 132         tlb->mm = mm;
 133         /*
 134          * Use fast mode if only 1 CPU is online.
 135          *
 136          * It would be tempting to turn on fast-mode for full_mm_flush as well.  But this
 137          * doesn't work because of speculative accesses and software prefetching: the page
 138          * table of "mm" may (and usually is) the currently active page table and even
 139          * though the kernel won't do any user-space accesses during the TLB shoot down, a
 140          * compiler might use speculation or lfetch.fault on what happens to be a valid
 141          * user-space address.  This in turn could trigger a TLB miss fault (or a VHPT
 142          * walk) and re-insert a TLB entry we just removed.  Slow mode avoids such
 143          * problems.  (We could make fast-mode work by switching the current task to a
 144          * different "mm" during the shootdown.) --davidm 08/02/2002
 145          */
 146         tlb->nr = (num_online_cpus() == 1) ? ~0U : 0;
 147         tlb->fullmm = full_mm_flush;
 148         tlb->freed = 0;
 149         tlb->start_addr = ~0UL;
 150         return tlb;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Called at the end of the shootdown operation to free up any resources that were
 155  * collected.  The page table lock is still held at this point.
 156  */
 157 static inline void
 158 tlb_finish_mmu (struct mmu_gather *tlb, unsigned long start, unsigned long end)
 159 {
 160         unsigned long freed = tlb->freed;
 161         struct mm_struct *mm = tlb->mm;
 162         unsigned long rss = mm->rss;
 163
 164         if (rss < freed)
 165                 freed = rss;
 166         // mm->rss = rss - freed;
 167         vx_rsspages_sub(mm, freed);
 168         /*
 169          * Note: tlb->nr may be 0 at this point, so we can't rely on tlb->start_addr and
 170          * tlb->end_addr.
 171          */
 172         ia64_tlb_flush_mmu(tlb, start, end);
 173
 174         /* keep the page table cache within bounds */
 175         check_pgt_cache();
 176 }
 177
 178 static inline unsigned int
 179 tlb_is_full_mm(struct mmu_gather *tlb)
 180 {
 181      return tlb->fullmm;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Logically, this routine frees PAGE.  On MP machines, the actual freeing of the page
 186  * must be delayed until after the TLB has been flushed (see comments at the beginning of
 187  * this file).
 188  */
 189 static inline void
 190 tlb_remove_page (struct mmu_gather *tlb, struct page *page)
 191 {
 192         tlb->need_flush = 1;
 193
 194         if (tlb_fast_mode(tlb)) {
 195                 free_page_and_swap_cache(page);
 196                 return;
 197         }
 198         tlb->pages[tlb->nr++] = page;
 199         if (tlb->nr >= FREE_PTE_NR)
 200                 ia64_tlb_flush_mmu(tlb, tlb->start_addr, tlb->end_addr);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Remove TLB entry for PTE mapped at virtual address ADDRESS.  This is called for any
 205  * PTE, not just those pointing to (normal) physical memory.
 206  */
 207 static inline void
 208 __tlb_remove_tlb_entry (struct mmu_gather *tlb, pte_t *ptep, unsigned long address)
 209 {
 210         if (tlb->start_addr == ~0UL)
 211                 tlb->start_addr = address;
 212         tlb->end_addr = address + PAGE_SIZE;
 213 }
 214
 215 #define tlb_start_vma(tlb, vma)                 do { } while (0)
 216 #define tlb_end_vma(tlb, vma)                   do { } while (0)
 217
 218 #define tlb_remove_tlb_entry(tlb, ptep, addr)           \
 219 do {                                                    \
 220         tlb->need_flush = 1;                            \
 221         __tlb_remove_tlb_entry(tlb, ptep, addr);        \
 222 } while (0)
 223
 224 #define pte_free_tlb(tlb, ptep)                         \
 225 do {                                                    \
 226         tlb->need_flush = 1;                            \
 227         __pte_free_tlb(tlb, ptep);                      \
 228 } while (0)
 229
 230 #define pmd_free_tlb(tlb, ptep)                         \
 231 do {                                                    \
 232         tlb->need_flush = 1;                            \
 233         __pmd_free_tlb(tlb, ptep);                      \
 234 } while (0)
 235
 236 #endif /* _ASM_IA64_TLB_H */