arch/powerpc/mm/hash_utils_64.c

   1 /*
   2  * PowerPC64 port by Mike Corrigan and Dave Engebretsen
   3  *   {mikejc|engebret}@us.ibm.com
   4  *
   5  *    Copyright (c) 2000 Mike Corrigan <mikejc@us.ibm.com>
   6  *
   7  * SMP scalability work:
   8  *    Copyright (C) 2001 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
   9  *
  10  *    Module name: htab.c
  11  *
  12  *    Description:
  13  *      PowerPC Hashed Page Table functions
  14  *
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version
  18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  19  */
  20
  21 #undef DEBUG
  22 #undef DEBUG_LOW
  23
  24 #define pr_fmt(fmt) "hash-mmu: " fmt
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/sched/mm.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/stat.h>
  30 #include <linux/sysctl.h>
  31 #include <linux/export.h>
  32 #include <linux/ctype.h>
  33 #include <linux/cache.h>
  34 #include <linux/init.h>
  35 #include <linux/signal.h>
  36 #include <linux/memblock.h>
  37 #include <linux/context_tracking.h>
  38 #include <linux/libfdt.h>
  39 #include <linux/pkeys.h>
  40
  41 #include <asm/debugfs.h>
  42 #include <asm/processor.h>
  43 #include <asm/pgtable.h>
  44 #include <asm/mmu.h>
  45 #include <asm/mmu_context.h>
  46 #include <asm/page.h>
  47 #include <asm/types.h>
  48 #include <linux/uaccess.h>
  49 #include <asm/machdep.h>
  50 #include <asm/prom.h>
  51 #include <asm/tlbflush.h>
  52 #include <asm/io.h>
  53 #include <asm/eeh.h>
  54 #include <asm/tlb.h>
  55 #include <asm/cacheflush.h>
  56 #include <asm/cputable.h>
  57 #include <asm/sections.h>
  58 #include <asm/copro.h>
  59 #include <asm/udbg.h>
  60 #include <asm/code-patching.h>
  61 #include <asm/fadump.h>
  62 #include <asm/firmware.h>
  63 #include <asm/tm.h>
  64 #include <asm/trace.h>
  65 #include <asm/ps3.h>
  66 #include <asm/pte-walk.h>
  67 #include <asm/asm-prototypes.h>
  68
  69 #ifdef DEBUG
  70 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  71 #else
  72 #define DBG(fmt...)
  73 #endif
  74
  75 #ifdef DEBUG_LOW
  76 #define DBG_LOW(fmt...) udbg_printf(fmt)
  77 #else
  78 #define DBG_LOW(fmt...)
  79 #endif
  80
  81 #define KB (1024)
  82 #define MB (1024*KB)
  83 #define GB (1024L*MB)
  84
  85 /*
  86  * Note:  pte   --> Linux PTE
  87  *        HPTE  --> PowerPC Hashed Page Table Entry
  88  *
  89  * Execution context:
  90  *   htab_initialize is called with the MMU off (of course), but
  91  *   the kernel has been copied down to zero so it can directly
  92  *   reference global data.  At this point it is very difficult
  93  *   to print debug info.
  94  *
  95  */
  96
  97 static unsigned long _SDR1;
  98 struct mmu_psize_def mmu_psize_defs[MMU_PAGE_COUNT];
  99 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_psize_defs);
 100
 101 u8 hpte_page_sizes[1 << LP_BITS];
 102 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpte_page_sizes);
 103
 104 struct hash_pte *htab_address;
 105 unsigned long htab_size_bytes;
 106 unsigned long htab_hash_mask;
 107 EXPORT_SYMBOL_GPL(htab_hash_mask);
 108 int mmu_linear_psize = MMU_PAGE_4K;
 109 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_linear_psize);
 110 int mmu_virtual_psize = MMU_PAGE_4K;
 111 int mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_4K;
 112 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 113 int mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_4K;
 114 #endif
 115 int mmu_io_psize = MMU_PAGE_4K;
 116 int mmu_kernel_ssize = MMU_SEGSIZE_256M;
 117 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_kernel_ssize);
 118 int mmu_highuser_ssize = MMU_SEGSIZE_256M;
 119 u16 mmu_slb_size = 64;
 120 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_slb_size);
 121 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 122 int mmu_ci_restrictions;
 123 #endif
 124 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 125 static u8 *linear_map_hash_slots;
 126 static unsigned long linear_map_hash_count;
 127 static DEFINE_SPINLOCK(linear_map_hash_lock);
 128 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 129 struct mmu_hash_ops mmu_hash_ops;
 130 EXPORT_SYMBOL(mmu_hash_ops);
 131
 132 /* There are definitions of page sizes arrays to be used when none
 133  * is provided by the firmware.
 134  */
 135
 136 /*
 137  * Fallback (4k pages only)
 138  */
 139 static struct mmu_psize_def mmu_psize_defaults[] = {
 140         [MMU_PAGE_4K] = {
 141                 .shift  = 12,
 142                 .sllp   = 0,
 143                 .penc   = {[MMU_PAGE_4K] = 0, [1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1},
 144                 .avpnm  = 0,
 145                 .tlbiel = 0,
 146         },
 147 };
 148
 149 /* POWER4, GPUL, POWER5
 150  *
 151  * Support for 16Mb large pages
 152  */
 153 static struct mmu_psize_def mmu_psize_defaults_gp[] = {
 154         [MMU_PAGE_4K] = {
 155                 .shift  = 12,
 156                 .sllp   = 0,
 157                 .penc   = {[MMU_PAGE_4K] = 0, [1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1},
 158                 .avpnm  = 0,
 159                 .tlbiel = 1,
 160         },
 161         [MMU_PAGE_16M] = {
 162                 .shift  = 24,
 163                 .sllp   = SLB_VSID_L,
 164                 .penc   = {[0 ... MMU_PAGE_16M - 1] = -1, [MMU_PAGE_16M] = 0,
 165                             [MMU_PAGE_16M + 1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1 },
 166                 .avpnm  = 0x1UL,
 167                 .tlbiel = 0,
 168         },
 169 };
 170
 171 /*
 172  * 'R' and 'C' update notes:
 173  *  - Under pHyp or KVM, the updatepp path will not set C, thus it *will*
 174  *     create writeable HPTEs without C set, because the hcall H_PROTECT
 175  *     that we use in that case will not update C
 176  *  - The above is however not a problem, because we also don't do that
 177  *     fancy "no flush" variant of eviction and we use H_REMOVE which will
 178  *     do the right thing and thus we don't have the race I described earlier
 179  *
 180  *    - Under bare metal,  we do have the race, so we need R and C set
 181  *    - We make sure R is always set and never lost
 182  *    - C is _PAGE_DIRTY, and *should* always be set for a writeable mapping
 183  */
 184 unsigned long htab_convert_pte_flags(unsigned long pteflags)
 185 {
 186         unsigned long rflags = 0;
 187
 188         /* _PAGE_EXEC -> NOEXEC */
 189         if ((pteflags & _PAGE_EXEC) == 0)
 190                 rflags |= HPTE_R_N;
 191         /*
 192          * PPP bits:
 193          * Linux uses slb key 0 for kernel and 1 for user.
 194          * kernel RW areas are mapped with PPP=0b000
 195          * User area is mapped with PPP=0b010 for read/write
 196          * or PPP=0b011 for read-only (including writeable but clean pages).
 197          */
 198         if (pteflags & _PAGE_PRIVILEGED) {
 199                 /*
 200                  * Kernel read only mapped with ppp bits 0b110
 201                  */
 202                 if (!(pteflags & _PAGE_WRITE)) {
 203                         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_KERNEL_RO))
 204                                 rflags |= (HPTE_R_PP0 | 0x2);
 205                         else
 206                                 rflags |= 0x3;
 207                 }
 208         } else {
 209                 if (pteflags & _PAGE_RWX)
 210                         rflags |= 0x2;
 211                 if (!((pteflags & _PAGE_WRITE) && (pteflags & _PAGE_DIRTY)))
 212                         rflags |= 0x1;
 213         }
 214         /*
 215          * We can't allow hardware to update hpte bits. Hence always
 216          * set 'R' bit and set 'C' if it is a write fault
 217          */
 218         rflags |=  HPTE_R_R;
 219
 220         if (pteflags & _PAGE_DIRTY)
 221                 rflags |= HPTE_R_C;
 222         /*
 223          * Add in WIG bits
 224          */
 225
 226         if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_TOLERANT)
 227                 rflags |= HPTE_R_I;
 228         else if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_NON_IDEMPOTENT)
 229                 rflags |= (HPTE_R_I | HPTE_R_G);
 230         else if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_SAO)
 231                 rflags |= (HPTE_R_W | HPTE_R_I | HPTE_R_M);
 232         else
 233                 /*
 234                  * Add memory coherence if cache inhibited is not set
 235                  */
 236                 rflags |= HPTE_R_M;
 237
 238         rflags |= pte_to_hpte_pkey_bits(pteflags);
 239         return rflags;
 240 }
 241
 242 int htab_bolt_mapping(unsigned long vstart, unsigned long vend,
 243                       unsigned long pstart, unsigned long prot,
 244                       int psize, int ssize)
 245 {
 246         unsigned long vaddr, paddr;
 247         unsigned int step, shift;
 248         int ret = 0;
 249
 250         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
 251         step = 1 << shift;
 252
 253         prot = htab_convert_pte_flags(prot);
 254
 255         DBG("htab_bolt_mapping(%lx..%lx -> %lx (%lx,%d,%d)\n",
 256             vstart, vend, pstart, prot, psize, ssize);
 257
 258         for (vaddr = vstart, paddr = pstart; vaddr < vend;
 259              vaddr += step, paddr += step) {
 260                 unsigned long hash, hpteg;
 261                 unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, ssize);
 262                 unsigned long vpn  = hpt_vpn(vaddr, vsid, ssize);
 263                 unsigned long tprot = prot;
 264
 265                 /*
 266                  * If we hit a bad address return error.
 267                  */
 268                 if (!vsid)
 269                         return -1;
 270                 /* Make kernel text executable */
 271                 if (overlaps_kernel_text(vaddr, vaddr + step))
 272                         tprot &= ~HPTE_R_N;
 273
 274                 /* Make kvm guest trampolines executable */
 275                 if (overlaps_kvm_tmp(vaddr, vaddr + step))
 276                         tprot &= ~HPTE_R_N;
 277
 278                 /*
 279                  * If relocatable, check if it overlaps interrupt vectors that
 280                  * are copied down to real 0. For relocatable kernel
 281                  * (e.g. kdump case) we copy interrupt vectors down to real
 282                  * address 0. Mark that region as executable. This is
 283                  * because on p8 system with relocation on exception feature
 284                  * enabled, exceptions are raised with MMU (IR=DR=1) ON. Hence
 285                  * in order to execute the interrupt handlers in virtual
 286                  * mode the vector region need to be marked as executable.
 287                  */
 288                 if ((PHYSICAL_START > MEMORY_START) &&
 289                         overlaps_interrupt_vector_text(vaddr, vaddr + step))
 290                                 tprot &= ~HPTE_R_N;
 291
 292                 hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
 293                 hpteg = ((hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP);
 294
 295                 BUG_ON(!mmu_hash_ops.hpte_insert);
 296                 ret = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpteg, vpn, paddr, tprot,
 297                                                HPTE_V_BOLTED, psize, psize,
 298                                                ssize);
 299
 300                 if (ret < 0)
 301                         break;
 302
 303 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 304                 if (debug_pagealloc_enabled() &&
 305                         (paddr >> PAGE_SHIFT) < linear_map_hash_count)
 306                         linear_map_hash_slots[paddr >> PAGE_SHIFT] = ret | 0x80;
 307 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 308         }
 309         return ret < 0 ? ret : 0;
 310 }
 311
 312 int htab_remove_mapping(unsigned long vstart, unsigned long vend,
 313                       int psize, int ssize)
 314 {
 315         unsigned long vaddr;
 316         unsigned int step, shift;
 317         int rc;
 318         int ret = 0;
 319
 320         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
 321         step = 1 << shift;
 322
 323         if (!mmu_hash_ops.hpte_removebolted)
 324                 return -ENODEV;
 325
 326         for (vaddr = vstart; vaddr < vend; vaddr += step) {
 327                 rc = mmu_hash_ops.hpte_removebolted(vaddr, psize, ssize);
 328                 if (rc == -ENOENT) {
 329                         ret = -ENOENT;
 330                         continue;
 331                 }
 332                 if (rc < 0)
 333                         return rc;
 334         }
 335
 336         return ret;
 337 }
 338
 339 static bool disable_1tb_segments = false;
 340
 341 static int __init parse_disable_1tb_segments(char *p)
 342 {
 343         disable_1tb_segments = true;
 344         return 0;
 345 }
 346 early_param("disable_1tb_segments", parse_disable_1tb_segments);
 347
 348 static int __init htab_dt_scan_seg_sizes(unsigned long node,
 349                                          const char *uname, int depth,
 350                                          void *data)
 351 {
 352         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 353         const __be32 *prop;
 354         int size = 0;
 355
 356         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 357         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 358                 return 0;
 359
 360         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,processor-segment-sizes", &size);
 361         if (prop == NULL)
 362                 return 0;
 363         for (; size >= 4; size -= 4, ++prop) {
 364                 if (be32_to_cpu(prop[0]) == 40) {
 365                         DBG("1T segment support detected\n");
 366
 367                         if (disable_1tb_segments) {
 368                                 DBG("1T segments disabled by command line\n");
 369                                 break;
 370                         }
 371
 372                         cur_cpu_spec->mmu_features |= MMU_FTR_1T_SEGMENT;
 373                         return 1;
 374                 }
 375         }
 376         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~MMU_FTR_NO_SLBIE_B;
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static int __init get_idx_from_shift(unsigned int shift)
 381 {
 382         int idx = -1;
 383
 384         switch (shift) {
 385         case 0xc:
 386                 idx = MMU_PAGE_4K;
 387                 break;
 388         case 0x10:
 389                 idx = MMU_PAGE_64K;
 390                 break;
 391         case 0x14:
 392                 idx = MMU_PAGE_1M;
 393                 break;
 394         case 0x18:
 395                 idx = MMU_PAGE_16M;
 396                 break;
 397         case 0x22:
 398                 idx = MMU_PAGE_16G;
 399                 break;
 400         }
 401         return idx;
 402 }
 403
 404 static int __init htab_dt_scan_page_sizes(unsigned long node,
 405                                           const char *uname, int depth,
 406                                           void *data)
 407 {
 408         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 409         const __be32 *prop;
 410         int size = 0;
 411
 412         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 413         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 414                 return 0;
 415
 416         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,segment-page-sizes", &size);
 417         if (!prop)
 418                 return 0;
 419
 420         pr_info("Page sizes from device-tree:\n");
 421         size /= 4;
 422         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~(MMU_FTR_16M_PAGE);
 423         while(size > 0) {
 424                 unsigned int base_shift = be32_to_cpu(prop[0]);
 425                 unsigned int slbenc = be32_to_cpu(prop[1]);
 426                 unsigned int lpnum = be32_to_cpu(prop[2]);
 427                 struct mmu_psize_def *def;
 428                 int idx, base_idx;
 429
 430                 size -= 3; prop += 3;
 431                 base_idx = get_idx_from_shift(base_shift);
 432                 if (base_idx < 0) {
 433                         /* skip the pte encoding also */
 434                         prop += lpnum * 2; size -= lpnum * 2;
 435                         continue;
 436                 }
 437                 def = &mmu_psize_defs[base_idx];
 438                 if (base_idx == MMU_PAGE_16M)
 439                         cur_cpu_spec->mmu_features |= MMU_FTR_16M_PAGE;
 440
 441                 def->shift = base_shift;
 442                 if (base_shift <= 23)
 443                         def->avpnm = 0;
 444                 else
 445                         def->avpnm = (1 << (base_shift - 23)) - 1;
 446                 def->sllp = slbenc;
 447                 /*
 448                  * We don't know for sure what's up with tlbiel, so
 449                  * for now we only set it for 4K and 64K pages
 450                  */
 451                 if (base_idx == MMU_PAGE_4K || base_idx == MMU_PAGE_64K)
 452                         def->tlbiel = 1;
 453                 else
 454                         def->tlbiel = 0;
 455
 456                 while (size > 0 && lpnum) {
 457                         unsigned int shift = be32_to_cpu(prop[0]);
 458                         int penc  = be32_to_cpu(prop[1]);
 459
 460                         prop += 2; size -= 2;
 461                         lpnum--;
 462
 463                         idx = get_idx_from_shift(shift);
 464                         if (idx < 0)
 465                                 continue;
 466
 467                         if (penc == -1)
 468                                 pr_err("Invalid penc for base_shift=%d "
 469                                        "shift=%d\n", base_shift, shift);
 470
 471                         def->penc[idx] = penc;
 472                         pr_info("base_shift=%d: shift=%d, sllp=0x%04lx,"
 473                                 " avpnm=0x%08lx, tlbiel=%d, penc=%d\n",
 474                                 base_shift, shift, def->sllp,
 475                                 def->avpnm, def->tlbiel, def->penc[idx]);
 476                 }
 477         }
 478
 479         return 1;
 480 }
 481
 482 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 483 /* Scan for 16G memory blocks that have been set aside for huge pages
 484  * and reserve those blocks for 16G huge pages.
 485  */
 486 static int __init htab_dt_scan_hugepage_blocks(unsigned long node,
 487                                         const char *uname, int depth,
 488                                         void *data) {
 489         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 490         const __be64 *addr_prop;
 491         const __be32 *page_count_prop;
 492         unsigned int expected_pages;
 493         long unsigned int phys_addr;
 494         long unsigned int block_size;
 495
 496         /* We are scanning "memory" nodes only */
 497         if (type == NULL || strcmp(type, "memory") != 0)
 498                 return 0;
 499
 500         /* This property is the log base 2 of the number of virtual pages that
 501          * will represent this memory block. */
 502         page_count_prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,expected#pages", NULL);
 503         if (page_count_prop == NULL)
 504                 return 0;
 505         expected_pages = (1 << be32_to_cpu(page_count_prop[0]));
 506         addr_prop = of_get_flat_dt_prop(node, "reg", NULL);
 507         if (addr_prop == NULL)
 508                 return 0;
 509         phys_addr = be64_to_cpu(addr_prop[0]);
 510         block_size = be64_to_cpu(addr_prop[1]);
 511         if (block_size != (16 * GB))
 512                 return 0;
 513         printk(KERN_INFO "Huge page(16GB) memory: "
 514                         "addr = 0x%lX size = 0x%lX pages = %d\n",
 515                         phys_addr, block_size, expected_pages);
 516         if (phys_addr + block_size * expected_pages <= memblock_end_of_DRAM()) {
 517                 memblock_reserve(phys_addr, block_size * expected_pages);
 518                 pseries_add_gpage(phys_addr, block_size, expected_pages);
 519         }
 520         return 0;
 521 }
 522 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 523
 524 static void mmu_psize_set_default_penc(void)
 525 {
 526         int bpsize, apsize;
 527         for (bpsize = 0; bpsize < MMU_PAGE_COUNT; bpsize++)
 528                 for (apsize = 0; apsize < MMU_PAGE_COUNT; apsize++)
 529                         mmu_psize_defs[bpsize].penc[apsize] = -1;
 530 }
 531
 532 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 533
 534 static bool might_have_hea(void)
 535 {
 536         /*
 537          * The HEA ethernet adapter requires awareness of the
 538          * GX bus. Without that awareness we can easily assume
 539          * we will never see an HEA ethernet device.
 540          */
 541 #ifdef CONFIG_IBMEBUS
 542         return !cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S) &&
 543                 firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR);
 544 #else
 545         return false;
 546 #endif
 547 }
 548
 549 #endif /* #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 550
 551 static void __init htab_scan_page_sizes(void)
 552 {
 553         int rc;
 554
 555         /* se the invalid penc to -1 */
 556         mmu_psize_set_default_penc();
 557
 558         /* Default to 4K pages only */
 559         memcpy(mmu_psize_defs, mmu_psize_defaults,
 560                sizeof(mmu_psize_defaults));
 561
 562         /*
 563          * Try to find the available page sizes in the device-tree
 564          */
 565         rc = of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_page_sizes, NULL);
 566         if (rc == 0 && early_mmu_has_feature(MMU_FTR_16M_PAGE)) {
 567                 /*
 568                  * Nothing in the device-tree, but the CPU supports 16M pages,
 569                  * so let's fallback on a known size list for 16M capable CPUs.
 570                  */
 571                 memcpy(mmu_psize_defs, mmu_psize_defaults_gp,
 572                        sizeof(mmu_psize_defaults_gp));
 573         }
 574
 575 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 576         if (!hugetlb_disabled) {
 577                 /* Reserve 16G huge page memory sections for huge pages */
 578                 of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_hugepage_blocks, NULL);
 579         }
 580 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Fill in the hpte_page_sizes[] array.
 585  * We go through the mmu_psize_defs[] array looking for all the
 586  * supported base/actual page size combinations.  Each combination
 587  * has a unique pagesize encoding (penc) value in the low bits of
 588  * the LP field of the HPTE.  For actual page sizes less than 1MB,
 589  * some of the upper LP bits are used for RPN bits, meaning that
 590  * we need to fill in several entries in hpte_page_sizes[].
 591  *
 592  * In diagrammatic form, with r = RPN bits and z = page size bits:
 593  *        PTE LP     actual page size
 594  *    rrrr rrrz         >=8KB
 595  *    rrrr rrzz         >=16KB
 596  *    rrrr rzzz         >=32KB
 597  *    rrrr zzzz         >=64KB
 598  *    ...
 599  *
 600  * The zzzz bits are implementation-specific but are chosen so that
 601  * no encoding for a larger page size uses the same value in its
 602  * low-order N bits as the encoding for the 2^(12+N) byte page size
 603  * (if it exists).
 604  */
 605 static void init_hpte_page_sizes(void)
 606 {
 607         long int ap, bp;
 608         long int shift, penc;
 609
 610         for (bp = 0; bp < MMU_PAGE_COUNT; ++bp) {
 611                 if (!mmu_psize_defs[bp].shift)
 612                         continue;       /* not a supported page size */
 613                 for (ap = bp; ap < MMU_PAGE_COUNT; ++ap) {
 614                         penc = mmu_psize_defs[bp].penc[ap];
 615                         if (penc == -1 || !mmu_psize_defs[ap].shift)
 616                                 continue;
 617                         shift = mmu_psize_defs[ap].shift - LP_SHIFT;
 618                         if (shift <= 0)
 619                                 continue;       /* should never happen */
 620                         /*
 621                          * For page sizes less than 1MB, this loop
 622                          * replicates the entry for all possible values
 623                          * of the rrrr bits.
 624                          */
 625                         while (penc < (1 << LP_BITS)) {
 626                                 hpte_page_sizes[penc] = (ap << 4) | bp;
 627                                 penc += 1 << shift;
 628                         }
 629                 }
 630         }
 631 }
 632
 633 static void __init htab_init_page_sizes(void)
 634 {
 635         init_hpte_page_sizes();
 636
 637         if (!debug_pagealloc_enabled()) {
 638                 /*
 639                  * Pick a size for the linear mapping. Currently, we only
 640                  * support 16M, 1M and 4K which is the default
 641                  */
 642                 if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift)
 643                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_16M;
 644                 else if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1M].shift)
 645                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_1M;
 646         }
 647
 648 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 649         /*
 650          * Pick a size for the ordinary pages. Default is 4K, we support
 651          * 64K for user mappings and vmalloc if supported by the processor.
 652          * We only use 64k for ioremap if the processor
 653          * (and firmware) support cache-inhibited large pages.
 654          * If not, we use 4k and set mmu_ci_restrictions so that
 655          * hash_page knows to switch processes that use cache-inhibited
 656          * mappings to 4k pages.
 657          */
 658         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_64K].shift) {
 659                 mmu_virtual_psize = MMU_PAGE_64K;
 660                 mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_64K;
 661                 if (mmu_linear_psize == MMU_PAGE_4K)
 662                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_64K;
 663                 if (mmu_has_feature(MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE)) {
 664                         /*
 665                          * When running on pSeries using 64k pages for ioremap
 666                          * would stop us accessing the HEA ethernet. So if we
 667                          * have the chance of ever seeing one, stay at 4k.
 668                          */
 669                         if (!might_have_hea())
 670                                 mmu_io_psize = MMU_PAGE_64K;
 671                 } else
 672                         mmu_ci_restrictions = 1;
 673         }
 674 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 675
 676 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 677         /* We try to use 16M pages for vmemmap if that is supported
 678          * and we have at least 1G of RAM at boot
 679          */
 680         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift &&
 681             memblock_phys_mem_size() >= 0x40000000)
 682                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_16M;
 683         else if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_64K].shift)
 684                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_64K;
 685         else
 686                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_4K;
 687 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 688
 689         printk(KERN_DEBUG "Page orders: linear mapping = %d, "
 690                "virtual = %d, io = %d"
 691 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 692                ", vmemmap = %d"
 693 #endif
 694                "\n",
 695                mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].shift,
 696                mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift,
 697                mmu_psize_defs[mmu_io_psize].shift
 698 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 699                ,mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].shift
 700 #endif
 701                );
 702 }
 703
 704 static int __init htab_dt_scan_pftsize(unsigned long node,
 705                                        const char *uname, int depth,
 706                                        void *data)
 707 {
 708         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 709         const __be32 *prop;
 710
 711         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 712         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 713                 return 0;
 714
 715         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,pft-size", NULL);
 716         if (prop != NULL) {
 717                 /* pft_size[0] is the NUMA CEC cookie */
 718                 ppc64_pft_size = be32_to_cpu(prop[1]);
 719                 return 1;
 720         }
 721         return 0;
 722 }
 723
 724 unsigned htab_shift_for_mem_size(unsigned long mem_size)
 725 {
 726         unsigned memshift = __ilog2(mem_size);
 727         unsigned pshift = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift;
 728         unsigned pteg_shift;
 729
 730         /* round mem_size up to next power of 2 */
 731         if ((1UL << memshift) < mem_size)
 732                 memshift += 1;
 733
 734         /* aim for 2 pages / pteg */
 735         pteg_shift = memshift - (pshift + 1);
 736
 737         /*
 738          * 2^11 PTEGS of 128 bytes each, ie. 2^18 bytes is the minimum htab
 739          * size permitted by the architecture.
 740          */
 741         return max(pteg_shift + 7, 18U);
 742 }
 743
 744 static unsigned long __init htab_get_table_size(void)
 745 {
 746         /* If hash size isn't already provided by the platform, we try to
 747          * retrieve it from the device-tree. If it's not there neither, we
 748          * calculate it now based on the total RAM size
 749          */
 750         if (ppc64_pft_size == 0)
 751                 of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_pftsize, NULL);
 752         if (ppc64_pft_size)
 753                 return 1UL << ppc64_pft_size;
 754
 755         return 1UL << htab_shift_for_mem_size(memblock_phys_mem_size());
 756 }
 757
 758 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 759 void resize_hpt_for_hotplug(unsigned long new_mem_size)
 760 {
 761         unsigned target_hpt_shift;
 762
 763         if (!mmu_hash_ops.resize_hpt)
 764                 return;
 765
 766         target_hpt_shift = htab_shift_for_mem_size(new_mem_size);
 767
 768         /*
 769          * To avoid lots of HPT resizes if memory size is fluctuating
 770          * across a boundary, we deliberately have some hysterisis
 771          * here: we immediately increase the HPT size if the target
 772          * shift exceeds the current shift, but we won't attempt to
 773          * reduce unless the target shift is at least 2 below the
 774          * current shift
 775          */
 776         if ((target_hpt_shift > ppc64_pft_size)
 777             || (target_hpt_shift < (ppc64_pft_size - 1))) {
 778                 int rc;
 779
 780                 rc = mmu_hash_ops.resize_hpt(target_hpt_shift);
 781                 if (rc && (rc != -ENODEV))
 782                         printk(KERN_WARNING
 783                                "Unable to resize hash page table to target order %d: %d\n",
 784                                target_hpt_shift, rc);
 785         }
 786 }
 787
 788 int hash__create_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end, int nid)
 789 {
 790         int rc = htab_bolt_mapping(start, end, __pa(start),
 791                                    pgprot_val(PAGE_KERNEL), mmu_linear_psize,
 792                                    mmu_kernel_ssize);
 793
 794         if (rc < 0) {
 795                 int rc2 = htab_remove_mapping(start, end, mmu_linear_psize,
 796                                               mmu_kernel_ssize);
 797                 BUG_ON(rc2 && (rc2 != -ENOENT));
 798         }
 799         return rc;
 800 }
 801
 802 int hash__remove_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end)
 803 {
 804         int rc = htab_remove_mapping(start, end, mmu_linear_psize,
 805                                      mmu_kernel_ssize);
 806         WARN_ON(rc < 0);
 807         return rc;
 808 }
 809 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 810
 811 static void update_hid_for_hash(void)
 812 {
 813         unsigned long hid0;
 814         unsigned long rb = 3UL << PPC_BITLSHIFT(53); /* IS = 3 */
 815
 816         asm volatile("ptesync": : :"memory");
 817         /* prs = 0, ric = 2, rs = 0, r = 1 is = 3 */
 818         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
 819                      : : "r"(rb), "i"(0), "i"(0), "i"(2), "r"(0) : "memory");
 820         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync; isync; slbia": : :"memory");
 821         trace_tlbie(0, 0, rb, 0, 2, 0, 0);
 822
 823         /*
 824          * now switch the HID
 825          */
 826         hid0  = mfspr(SPRN_HID0);
 827         hid0 &= ~HID0_POWER9_RADIX;
 828         mtspr(SPRN_HID0, hid0);
 829         asm volatile("isync": : :"memory");
 830
 831         /* Wait for it to happen */
 832         while ((mfspr(SPRN_HID0) & HID0_POWER9_RADIX))
 833                 cpu_relax();
 834 }
 835
 836 static void __init hash_init_partition_table(phys_addr_t hash_table,
 837                                              unsigned long htab_size)
 838 {
 839         mmu_partition_table_init();
 840
 841         /*
 842          * PS field (VRMA page size) is not used for LPID 0, hence set to 0.
 843          * For now, UPRT is 0 and we have no segment table.
 844          */
 845         htab_size =  __ilog2(htab_size) - 18;
 846         mmu_partition_table_set_entry(0, hash_table | htab_size, 0);
 847         pr_info("Partition table %p\n", partition_tb);
 848         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1))
 849                 update_hid_for_hash();
 850 }
 851
 852 static void __init htab_initialize(void)
 853 {
 854         unsigned long table;
 855         unsigned long pteg_count;
 856         unsigned long prot;
 857         unsigned long base = 0, size = 0;
 858         struct memblock_region *reg;
 859
 860         DBG(" -> htab_initialize()\n");
 861
 862         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT)) {
 863                 mmu_kernel_ssize = MMU_SEGSIZE_1T;
 864                 mmu_highuser_ssize = MMU_SEGSIZE_1T;
 865                 printk(KERN_INFO "Using 1TB segments\n");
 866         }
 867
 868         /*
 869          * Calculate the required size of the htab.  We want the number of
 870          * PTEGs to equal one half the number of real pages.
 871          */
 872         htab_size_bytes = htab_get_table_size();
 873         pteg_count = htab_size_bytes >> 7;
 874
 875         htab_hash_mask = pteg_count - 1;
 876
 877         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR) ||
 878             firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
 879                 /* Using a hypervisor which owns the htab */
 880                 htab_address = NULL;
 881                 _SDR1 = 0;
 882                 /*
 883                  * On POWER9, we need to do a H_REGISTER_PROC_TBL hcall
 884                  * to inform the hypervisor that we wish to use the HPT.
 885                  */
 886                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 887                         register_process_table(0, 0, 0);
 888 #ifdef CONFIG_FA_DUMP
 889                 /*
 890                  * If firmware assisted dump is active firmware preserves
 891                  * the contents of htab along with entire partition memory.
 892                  * Clear the htab if firmware assisted dump is active so
 893                  * that we dont end up using old mappings.
 894                  */
 895                 if (is_fadump_active() && mmu_hash_ops.hpte_clear_all)
 896                         mmu_hash_ops.hpte_clear_all();
 897 #endif
 898         } else {
 899                 unsigned long limit = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE;
 900
 901 #ifdef CONFIG_PPC_CELL
 902                 /*
 903                  * Cell may require the hash table down low when using the
 904                  * Axon IOMMU in order to fit the dynamic region over it, see
 905                  * comments in cell/iommu.c
 906                  */
 907                 if (fdt_subnode_offset(initial_boot_params, 0, "axon") > 0) {
 908                         limit = 0x80000000;
 909                         pr_info("Hash table forced below 2G for Axon IOMMU\n");
 910                 }
 911 #endif /* CONFIG_PPC_CELL */
 912
 913                 table = memblock_alloc_base(htab_size_bytes, htab_size_bytes,
 914                                             limit);
 915
 916                 DBG("Hash table allocated at %lx, size: %lx\n", table,
 917                     htab_size_bytes);
 918
 919                 htab_address = __va(table);
 920
 921                 /* htab absolute addr + encoded htabsize */
 922                 _SDR1 = table + __ilog2(htab_size_bytes) - 18;
 923
 924                 /* Initialize the HPT with no entries */
 925                 memset((void *)table, 0, htab_size_bytes);
 926
 927                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 928                         /* Set SDR1 */
 929                         mtspr(SPRN_SDR1, _SDR1);
 930                 else
 931                         hash_init_partition_table(table, htab_size_bytes);
 932         }
 933
 934         prot = pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 935
 936 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 937         if (debug_pagealloc_enabled()) {
 938                 linear_map_hash_count = memblock_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 939                 linear_map_hash_slots = __va(memblock_alloc_base(
 940                                 linear_map_hash_count, 1, ppc64_rma_size));
 941                 memset(linear_map_hash_slots, 0, linear_map_hash_count);
 942         }
 943 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 944
 945         /* create bolted the linear mapping in the hash table */
 946         for_each_memblock(memory, reg) {
 947                 base = (unsigned long)__va(reg->base);
 948                 size = reg->size;
 949
 950                 DBG("creating mapping for region: %lx..%lx (prot: %lx)\n",
 951                     base, size, prot);
 952
 953                 BUG_ON(htab_bolt_mapping(base, base + size, __pa(base),
 954                                 prot, mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize));
 955         }
 956         memblock_set_current_limit(MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE);
 957
 958         /*
 959          * If we have a memory_limit and we've allocated TCEs then we need to
 960          * explicitly map the TCE area at the top of RAM. We also cope with the
 961          * case that the TCEs start below memory_limit.
 962          * tce_alloc_start/end are 16MB aligned so the mapping should work
 963          * for either 4K or 16MB pages.
 964          */
 965         if (tce_alloc_start) {
 966                 tce_alloc_start = (unsigned long)__va(tce_alloc_start);
 967                 tce_alloc_end = (unsigned long)__va(tce_alloc_end);
 968
 969                 if (base + size >= tce_alloc_start)
 970                         tce_alloc_start = base + size + 1;
 971
 972                 BUG_ON(htab_bolt_mapping(tce_alloc_start, tce_alloc_end,
 973                                          __pa(tce_alloc_start), prot,
 974                                          mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize));
 975         }
 976
 977
 978         DBG(" <- htab_initialize()\n");
 979 }
 980 #undef KB
 981 #undef MB
 982
 983 void __init hash__early_init_devtree(void)
 984 {
 985         /* Initialize segment sizes */
 986         of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_seg_sizes, NULL);
 987
 988         /* Initialize page sizes */
 989         htab_scan_page_sizes();
 990 }
 991
 992 void __init hash__early_init_mmu(void)
 993 {
 994 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 995         /*
 996          * We have code in __hash_page_4K() and elsewhere, which assumes it can
 997          * do the following:
 998          *   new_pte |= (slot << H_PAGE_F_GIX_SHIFT) & (H_PAGE_F_SECOND | H_PAGE_F_GIX);
 999          *
1000          * Where the slot number is between 0-15, and values of 8-15 indicate
1001          * the secondary bucket. For that code to work H_PAGE_F_SECOND and
1002          * H_PAGE_F_GIX must occupy four contiguous bits in the PTE, and
1003          * H_PAGE_F_SECOND must be placed above H_PAGE_F_GIX. Assert that here
1004          * with a BUILD_BUG_ON().
1005          */
1006         BUILD_BUG_ON(H_PAGE_F_SECOND != (1ul  << (H_PAGE_F_GIX_SHIFT + 3)));
1007 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1008
1009         htab_init_page_sizes();
1010
1011         /*
1012          * initialize page table size
1013          */
1014         __pte_frag_nr = H_PTE_FRAG_NR;
1015         __pte_frag_size_shift = H_PTE_FRAG_SIZE_SHIFT;
1016         __pmd_frag_nr = H_PMD_FRAG_NR;
1017         __pmd_frag_size_shift = H_PMD_FRAG_SIZE_SHIFT;
1018
1019         __pte_index_size = H_PTE_INDEX_SIZE;
1020         __pmd_index_size = H_PMD_INDEX_SIZE;
1021         __pud_index_size = H_PUD_INDEX_SIZE;
1022         __pgd_index_size = H_PGD_INDEX_SIZE;
1023         __pud_cache_index = H_PUD_CACHE_INDEX;
1024         __pte_table_size = H_PTE_TABLE_SIZE;
1025         __pmd_table_size = H_PMD_TABLE_SIZE;
1026         __pud_table_size = H_PUD_TABLE_SIZE;
1027         __pgd_table_size = H_PGD_TABLE_SIZE;
1028         /*
1029          * 4k use hugepd format, so for hash set then to
1030          * zero
1031          */
1032         __pmd_val_bits = 0;
1033         __pud_val_bits = 0;
1034         __pgd_val_bits = 0;
1035
1036         __kernel_virt_start = H_KERN_VIRT_START;
1037         __kernel_virt_size = H_KERN_VIRT_SIZE;
1038         __vmalloc_start = H_VMALLOC_START;
1039         __vmalloc_end = H_VMALLOC_END;
1040         __kernel_io_start = H_KERN_IO_START;
1041         vmemmap = (struct page *)H_VMEMMAP_BASE;
1042         ioremap_bot = IOREMAP_BASE;
1043
1044 #ifdef CONFIG_PCI
1045         pci_io_base = ISA_IO_BASE;
1046 #endif
1047
1048         /* Select appropriate backend */
1049         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1))
1050                 ps3_early_mm_init();
1051         else if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1052                 hpte_init_pseries();
1053         else if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_NATIVE))
1054                 hpte_init_native();
1055
1056         if (!mmu_hash_ops.hpte_insert)
1057                 panic("hash__early_init_mmu: No MMU hash ops defined!\n");
1058
1059         /* Initialize the MMU Hash table and create the linear mapping
1060          * of memory. Has to be done before SLB initialization as this is
1061          * currently where the page size encoding is obtained.
1062          */
1063         htab_initialize();
1064
1065         pr_info("Initializing hash mmu with SLB\n");
1066         /* Initialize SLB management */
1067         slb_initialize();
1068
1069         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)
1070                         && cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
1071                 tlbiel_all();
1072 }
1073
1074 #ifdef CONFIG_SMP
1075 void hash__early_init_mmu_secondary(void)
1076 {
1077         /* Initialize hash table for that CPU */
1078         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR)) {
1079
1080                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1))
1081                         update_hid_for_hash();
1082
1083                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
1084                         mtspr(SPRN_SDR1, _SDR1);
1085                 else
1086                         mtspr(SPRN_PTCR,
1087                               __pa(partition_tb) | (PATB_SIZE_SHIFT - 12));
1088         }
1089         /* Initialize SLB */
1090         slb_initialize();
1091
1092         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)
1093                         && cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
1094                 tlbiel_all();
1095 }
1096 #endif /* CONFIG_SMP */
1097
1098 /*
1099  * Called by asm hashtable.S for doing lazy icache flush
1100  */
1101 unsigned int hash_page_do_lazy_icache(unsigned int pp, pte_t pte, int trap)
1102 {
1103         struct page *page;
1104
1105         if (!pfn_valid(pte_pfn(pte)))
1106                 return pp;
1107
1108         page = pte_page(pte);
1109
1110         /* page is dirty */
1111         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags) && !PageReserved(page)) {
1112                 if (trap == 0x400) {
1113                         flush_dcache_icache_page(page);
1114                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
1115                 } else
1116                         pp |= HPTE_R_N;
1117         }
1118         return pp;
1119 }
1120
1121 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
1122 static unsigned int get_paca_psize(unsigned long addr)
1123 {
1124         unsigned char *psizes;
1125         unsigned long index, mask_index;
1126
1127         if (addr < SLICE_LOW_TOP) {
1128                 psizes = get_paca()->mm_ctx_low_slices_psize;
1129                 index = GET_LOW_SLICE_INDEX(addr);
1130         } else {
1131                 psizes = get_paca()->mm_ctx_high_slices_psize;
1132                 index = GET_HIGH_SLICE_INDEX(addr);
1133         }
1134         mask_index = index & 0x1;
1135         return (psizes[index >> 1] >> (mask_index * 4)) & 0xF;
1136 }
1137
1138 #else
1139 unsigned int get_paca_psize(unsigned long addr)
1140 {
1141         return get_paca()->mm_ctx_user_psize;
1142 }
1143 #endif
1144
1145 /*
1146  * Demote a segment to using 4k pages.
1147  * For now this makes the whole process use 4k pages.
1148  */
1149 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1150 void demote_segment_4k(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1151 {
1152         if (get_slice_psize(mm, addr) == MMU_PAGE_4K)
1153                 return;
1154         slice_set_range_psize(mm, addr, 1, MMU_PAGE_4K);
1155         copro_flush_all_slbs(mm);
1156         if ((get_paca_psize(addr) != MMU_PAGE_4K) && (current->mm == mm)) {
1157
1158                 copy_mm_to_paca(mm);
1159                 slb_flush_and_rebolt();
1160         }
1161 }
1162 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1163
1164 #ifdef CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT
1165 /*
1166  * This looks up a 2-bit protection code for a 4k subpage of a 64k page.
1167  * Userspace sets the subpage permissions using the subpage_prot system call.
1168  *
1169  * Result is 0: full permissions, _PAGE_RW: read-only,
1170  * _PAGE_RWX: no access.
1171  */
1172 static int subpage_protection(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1173 {
1174         struct subpage_prot_table *spt = &mm->context.spt;
1175         u32 spp = 0;
1176         u32 **sbpm, *sbpp;
1177
1178         if (ea >= spt->maxaddr)
1179                 return 0;
1180         if (ea < 0x100000000UL) {
1181                 /* addresses below 4GB use spt->low_prot */
1182                 sbpm = spt->low_prot;
1183         } else {
1184                 sbpm = spt->protptrs[ea >> SBP_L3_SHIFT];
1185                 if (!sbpm)
1186                         return 0;
1187         }
1188         sbpp = sbpm[(ea >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1)];
1189         if (!sbpp)
1190                 return 0;
1191         spp = sbpp[(ea >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1)];
1192
1193         /* extract 2-bit bitfield for this 4k subpage */
1194         spp >>= 30 - 2 * ((ea >> 12) & 0xf);
1195
1196         /*
1197          * 0 -> full premission
1198          * 1 -> Read only
1199          * 2 -> no access.
1200          * We return the flag that need to be cleared.
1201          */
1202         spp = ((spp & 2) ? _PAGE_RWX : 0) | ((spp & 1) ? _PAGE_WRITE : 0);
1203         return spp;
1204 }
1205
1206 #else /* CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT */
1207 static inline int subpage_protection(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1208 {
1209         return 0;
1210 }
1211 #endif
1212
1213 void hash_failure_debug(unsigned long ea, unsigned long access,
1214                         unsigned long vsid, unsigned long trap,
1215                         int ssize, int psize, int lpsize, unsigned long pte)
1216 {
1217         if (!printk_ratelimit())
1218                 return;
1219         pr_info("mm: Hashing failure ! EA=0x%lx access=0x%lx current=%s\n",
1220                 ea, access, current->comm);
1221         pr_info("    trap=0x%lx vsid=0x%lx ssize=%d base psize=%d psize %d pte=0x%lx\n",
1222                 trap, vsid, ssize, psize, lpsize, pte);
1223 }
1224
1225 static void check_paca_psize(unsigned long ea, struct mm_struct *mm,
1226                              int psize, bool user_region)
1227 {
1228         if (user_region) {
1229                 if (psize != get_paca_psize(ea)) {
1230                         copy_mm_to_paca(mm);
1231                         slb_flush_and_rebolt();
1232                 }
1233         } else if (get_paca()->vmalloc_sllp !=
1234                    mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp) {
1235                 get_paca()->vmalloc_sllp =
1236                         mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp;
1237                 slb_vmalloc_update();
1238         }
1239 }
1240
1241 /* Result code is:
1242  *  0 - handled
1243  *  1 - normal page fault
1244  * -1 - critical hash insertion error
1245  * -2 - access not permitted by subpage protection mechanism
1246  */
1247 int hash_page_mm(struct mm_struct *mm, unsigned long ea,
1248                  unsigned long access, unsigned long trap,
1249                  unsigned long flags)
1250 {
1251         bool is_thp;
1252         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1253         pgd_t *pgdir;
1254         unsigned long vsid;
1255         pte_t *ptep;
1256         unsigned hugeshift;
1257         int rc, user_region = 0;
1258         int psize, ssize;
1259
1260         DBG_LOW("hash_page(ea=%016lx, access=%lx, trap=%lx\n",
1261                 ea, access, trap);
1262         trace_hash_fault(ea, access, trap);
1263
1264         /* Get region & vsid */
1265         switch (REGION_ID(ea)) {
1266         case USER_REGION_ID:
1267                 user_region = 1;
1268                 if (! mm) {
1269                         DBG_LOW(" user region with no mm !\n");
1270                         rc = 1;
1271                         goto bail;
1272                 }
1273                 psize = get_slice_psize(mm, ea);
1274                 ssize = user_segment_size(ea);
1275                 vsid = get_user_vsid(&mm->context, ea, ssize);
1276                 break;
1277         case VMALLOC_REGION_ID:
1278                 vsid = get_kernel_vsid(ea, mmu_kernel_ssize);
1279                 if (ea < VMALLOC_END)
1280                         psize = mmu_vmalloc_psize;
1281                 else
1282                         psize = mmu_io_psize;
1283                 ssize = mmu_kernel_ssize;
1284                 break;
1285         default:
1286                 /* Not a valid range
1287                  * Send the problem up to do_page_fault
1288                  */
1289                 rc = 1;
1290                 goto bail;
1291         }
1292         DBG_LOW(" mm=%p, mm->pgdir=%p, vsid=%016lx\n", mm, mm->pgd, vsid);
1293
1294         /* Bad address. */
1295         if (!vsid) {
1296                 DBG_LOW("Bad address!\n");
1297                 rc = 1;
1298                 goto bail;
1299         }
1300         /* Get pgdir */
1301         pgdir = mm->pgd;
1302         if (pgdir == NULL) {
1303                 rc = 1;
1304                 goto bail;
1305         }
1306
1307         /* Check CPU locality */
1308         if (user_region && mm_is_thread_local(mm))
1309                 flags |= HPTE_LOCAL_UPDATE;
1310
1311 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1312         /* If we use 4K pages and our psize is not 4K, then we might
1313          * be hitting a special driver mapping, and need to align the
1314          * address before we fetch the PTE.
1315          *
1316          * It could also be a hugepage mapping, in which case this is
1317          * not necessary, but it's not harmful, either.
1318          */
1319         if (psize != MMU_PAGE_4K)
1320                 ea &= ~((1ul << mmu_psize_defs[psize].shift) - 1);
1321 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1322
1323         /* Get PTE and page size from page tables */
1324         ptep = find_linux_pte(pgdir, ea, &is_thp, &hugeshift);
1325         if (ptep == NULL || !pte_present(*ptep)) {
1326                 DBG_LOW(" no PTE !\n");
1327                 rc = 1;
1328                 goto bail;
1329         }
1330
1331         /* Add _PAGE_PRESENT to the required access perm */
1332         access |= _PAGE_PRESENT;
1333
1334         /* Pre-check access permissions (will be re-checked atomically
1335          * in __hash_page_XX but this pre-check is a fast path
1336          */
1337         if (!check_pte_access(access, pte_val(*ptep))) {
1338                 DBG_LOW(" no access !\n");
1339                 rc = 1;
1340                 goto bail;
1341         }
1342
1343         if (hugeshift) {
1344                 if (is_thp)
1345                         rc = __hash_page_thp(ea, access, vsid, (pmd_t *)ptep,
1346                                              trap, flags, ssize, psize);
1347 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1348                 else
1349                         rc = __hash_page_huge(ea, access, vsid, ptep, trap,
1350                                               flags, ssize, hugeshift, psize);
1351 #else
1352                 else {
1353                         /*
1354                          * if we have hugeshift, and is not transhuge with
1355                          * hugetlb disabled, something is really wrong.
1356                          */
1357                         rc = 1;
1358                         WARN_ON(1);
1359                 }
1360 #endif
1361                 if (current->mm == mm)
1362                         check_paca_psize(ea, mm, psize, user_region);
1363
1364                 goto bail;
1365         }
1366
1367 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1368         DBG_LOW(" i-pte: %016lx\n", pte_val(*ptep));
1369 #else
1370         DBG_LOW(" i-pte: %016lx %016lx\n", pte_val(*ptep),
1371                 pte_val(*(ptep + PTRS_PER_PTE)));
1372 #endif
1373         /* Do actual hashing */
1374 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1375         /* If H_PAGE_4K_PFN is set, make sure this is a 4k segment */
1376         if ((pte_val(*ptep) & H_PAGE_4K_PFN) && psize == MMU_PAGE_64K) {
1377                 demote_segment_4k(mm, ea);
1378                 psize = MMU_PAGE_4K;
1379         }
1380
1381         /* If this PTE is non-cacheable and we have restrictions on
1382          * using non cacheable large pages, then we switch to 4k
1383          */
1384         if (mmu_ci_restrictions && psize == MMU_PAGE_64K && pte_ci(*ptep)) {
1385                 if (user_region) {
1386                         demote_segment_4k(mm, ea);
1387                         psize = MMU_PAGE_4K;
1388                 } else if (ea < VMALLOC_END) {
1389                         /*
1390                          * some driver did a non-cacheable mapping
1391                          * in vmalloc space, so switch vmalloc
1392                          * to 4k pages
1393                          */
1394                         printk(KERN_ALERT "Reducing vmalloc segment "
1395                                "to 4kB pages because of "
1396                                "non-cacheable mapping\n");
1397                         psize = mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_4K;
1398                         copro_flush_all_slbs(mm);
1399                 }
1400         }
1401
1402 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1403
1404         if (current->mm == mm)
1405                 check_paca_psize(ea, mm, psize, user_region);
1406
1407 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1408         if (psize == MMU_PAGE_64K)
1409                 rc = __hash_page_64K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1410                                      flags, ssize);
1411         else
1412 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1413         {
1414                 int spp = subpage_protection(mm, ea);
1415                 if (access & spp)
1416                         rc = -2;
1417                 else
1418                         rc = __hash_page_4K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1419                                             flags, ssize, spp);
1420         }
1421
1422         /* Dump some info in case of hash insertion failure, they should
1423          * never happen so it is really useful to know if/when they do
1424          */
1425         if (rc == -1)
1426                 hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize, psize,
1427                                    psize, pte_val(*ptep));
1428 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1429         DBG_LOW(" o-pte: %016lx\n", pte_val(*ptep));
1430 #else
1431         DBG_LOW(" o-pte: %016lx %016lx\n", pte_val(*ptep),
1432                 pte_val(*(ptep + PTRS_PER_PTE)));
1433 #endif
1434         DBG_LOW(" -> rc=%d\n", rc);
1435
1436 bail:
1437         exception_exit(prev_state);
1438         return rc;
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash_page_mm);
1441
1442 int hash_page(unsigned long ea, unsigned long access, unsigned long trap,
1443               unsigned long dsisr)
1444 {
1445         unsigned long flags = 0;
1446         struct mm_struct *mm = current->mm;
1447
1448         if (REGION_ID(ea) == VMALLOC_REGION_ID)
1449                 mm = &init_mm;
1450
1451         if (dsisr & DSISR_NOHPTE)
1452                 flags |= HPTE_NOHPTE_UPDATE;
1453
1454         return hash_page_mm(mm, ea, access, trap, flags);
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash_page);
1457
1458 int __hash_page(unsigned long ea, unsigned long msr, unsigned long trap,
1459                 unsigned long dsisr)
1460 {
1461         unsigned long access = _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ;
1462         unsigned long flags = 0;
1463         struct mm_struct *mm = current->mm;
1464
1465         if (REGION_ID(ea) == VMALLOC_REGION_ID)
1466                 mm = &init_mm;
1467
1468         if (dsisr & DSISR_NOHPTE)
1469                 flags |= HPTE_NOHPTE_UPDATE;
1470
1471         if (dsisr & DSISR_ISSTORE)
1472                 access |= _PAGE_WRITE;
1473         /*
1474          * We set _PAGE_PRIVILEGED only when
1475          * kernel mode access kernel space.
1476          *
1477          * _PAGE_PRIVILEGED is NOT set
1478          * 1) when kernel mode access user space
1479          * 2) user space access kernel space.
1480          */
1481         access |= _PAGE_PRIVILEGED;
1482         if ((msr & MSR_PR) || (REGION_ID(ea) == USER_REGION_ID))
1483                 access &= ~_PAGE_PRIVILEGED;
1484
1485         if (trap == 0x400)
1486                 access |= _PAGE_EXEC;
1487
1488         return hash_page_mm(mm, ea, access, trap, flags);
1489 }
1490
1491 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
1492 static bool should_hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1493 {
1494         int psize = get_slice_psize(mm, ea);
1495
1496         /* We only prefault standard pages for now */
1497         if (unlikely(psize != mm->context.user_psize))
1498                 return false;
1499
1500         /*
1501          * Don't prefault if subpage protection is enabled for the EA.
1502          */
1503         if (unlikely((psize == MMU_PAGE_4K) && subpage_protection(mm, ea)))
1504                 return false;
1505
1506         return true;
1507 }
1508 #else
1509 static bool should_hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1510 {
1511         return true;
1512 }
1513 #endif
1514
1515 void hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea,
1516                   unsigned long access, unsigned long trap)
1517 {
1518         int hugepage_shift;
1519         unsigned long vsid;
1520         pgd_t *pgdir;
1521         pte_t *ptep;
1522         unsigned long flags;
1523         int rc, ssize, update_flags = 0;
1524
1525         BUG_ON(REGION_ID(ea) != USER_REGION_ID);
1526
1527         if (!should_hash_preload(mm, ea))
1528                 return;
1529
1530         DBG_LOW("hash_preload(mm=%p, mm->pgdir=%p, ea=%016lx, access=%lx,"
1531                 " trap=%lx\n", mm, mm->pgd, ea, access, trap);
1532
1533         /* Get Linux PTE if available */
1534         pgdir = mm->pgd;
1535         if (pgdir == NULL)
1536                 return;
1537
1538         /* Get VSID */
1539         ssize = user_segment_size(ea);
1540         vsid = get_user_vsid(&mm->context, ea, ssize);
1541         if (!vsid)
1542                 return;
1543         /*
1544          * Hash doesn't like irqs. Walking linux page table with irq disabled
1545          * saves us from holding multiple locks.
1546          */
1547         local_irq_save(flags);
1548
1549         /*
1550          * THP pages use update_mmu_cache_pmd. We don't do
1551          * hash preload there. Hence can ignore THP here
1552          */
1553         ptep = find_current_mm_pte(pgdir, ea, NULL, &hugepage_shift);
1554         if (!ptep)
1555                 goto out_exit;
1556
1557         WARN_ON(hugepage_shift);
1558 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1559         /* If either H_PAGE_4K_PFN or cache inhibited is set (and we are on
1560          * a 64K kernel), then we don't preload, hash_page() will take
1561          * care of it once we actually try to access the page.
1562          * That way we don't have to duplicate all of the logic for segment
1563          * page size demotion here
1564          */
1565         if ((pte_val(*ptep) & H_PAGE_4K_PFN) || pte_ci(*ptep))
1566                 goto out_exit;
1567 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1568
1569         /* Is that local to this CPU ? */
1570         if (mm_is_thread_local(mm))
1571                 update_flags |= HPTE_LOCAL_UPDATE;
1572
1573         /* Hash it in */
1574 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1575         if (mm->context.user_psize == MMU_PAGE_64K)
1576                 rc = __hash_page_64K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1577                                      update_flags, ssize);
1578         else
1579 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1580                 rc = __hash_page_4K(ea, access, vsid, ptep, trap, update_flags,
1581                                     ssize, subpage_protection(mm, ea));
1582
1583         /* Dump some info in case of hash insertion failure, they should
1584          * never happen so it is really useful to know if/when they do
1585          */
1586         if (rc == -1)
1587                 hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize,
1588                                    mm->context.user_psize,
1589                                    mm->context.user_psize,
1590                                    pte_val(*ptep));
1591 out_exit:
1592         local_irq_restore(flags);
1593 }
1594
1595 #ifdef CONFIG_PPC_MEM_KEYS
1596 /*
1597  * Return the protection key associated with the given address and the
1598  * mm_struct.
1599  */
1600 u16 get_mm_addr_key(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
1601 {
1602         pte_t *ptep;
1603         u16 pkey = 0;
1604         unsigned long flags;
1605
1606         if (!mm || !mm->pgd)
1607                 return 0;
1608
1609         local_irq_save(flags);
1610         ptep = find_linux_pte(mm->pgd, address, NULL, NULL);
1611         if (ptep)
1612                 pkey = pte_to_pkey_bits(pte_val(READ_ONCE(*ptep)));
1613         local_irq_restore(flags);
1614
1615         return pkey;
1616 }
1617 #endif /* CONFIG_PPC_MEM_KEYS */
1618
1619 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
1620 static inline void tm_flush_hash_page(int local)
1621 {
1622         /*
1623          * Transactions are not aborted by tlbiel, only tlbie. Without, syncing a
1624          * page back to a block device w/PIO could pick up transactional data
1625          * (bad!) so we force an abort here. Before the sync the page will be
1626          * made read-only, which will flush_hash_page. BIG ISSUE here: if the
1627          * kernel uses a page from userspace without unmapping it first, it may
1628          * see the speculated version.
1629          */
1630         if (local && cpu_has_feature(CPU_FTR_TM) && current->thread.regs &&
1631             MSR_TM_ACTIVE(current->thread.regs->msr)) {
1632                 tm_enable();
1633                 tm_abort(TM_CAUSE_TLBI);
1634         }
1635 }
1636 #else
1637 static inline void tm_flush_hash_page(int local)
1638 {
1639 }
1640 #endif
1641
1642 /*
1643  * Return the global hash slot, corresponding to the given PTE, which contains
1644  * the HPTE.
1645  */
1646 unsigned long pte_get_hash_gslot(unsigned long vpn, unsigned long shift,
1647                 int ssize, real_pte_t rpte, unsigned int subpg_index)
1648 {
1649         unsigned long hash, gslot, hidx;
1650
1651         hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
1652         hidx = __rpte_to_hidx(rpte, subpg_index);
1653         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1654                 hash = ~hash;
1655         gslot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1656         gslot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1657         return gslot;
1658 }
1659
1660 /* WARNING: This is called from hash_low_64.S, if you change this prototype,
1661  *          do not forget to update the assembly call site !
1662  */
1663 void flush_hash_page(unsigned long vpn, real_pte_t pte, int psize, int ssize,
1664                      unsigned long flags)
1665 {
1666         unsigned long index, shift, gslot;
1667         int local = flags & HPTE_LOCAL_UPDATE;
1668
1669         DBG_LOW("flush_hash_page(vpn=%016lx)\n", vpn);
1670         pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, vpn, index, shift) {
1671                 gslot = pte_get_hash_gslot(vpn, shift, ssize, pte, index);
1672                 DBG_LOW(" sub %ld: gslot=%lx\n", index, gslot);
1673                 /*
1674                  * We use same base page size and actual psize, because we don't
1675                  * use these functions for hugepage
1676                  */
1677                 mmu_hash_ops.hpte_invalidate(gslot, vpn, psize, psize,
1678                                              ssize, local);
1679         } pte_iterate_hashed_end();
1680
1681         tm_flush_hash_page(local);
1682 }
1683
1684 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1685 void flush_hash_hugepage(unsigned long vsid, unsigned long addr,
1686                          pmd_t *pmdp, unsigned int psize, int ssize,
1687                          unsigned long flags)
1688 {
1689         int i, max_hpte_count, valid;
1690         unsigned long s_addr;
1691         unsigned char *hpte_slot_array;
1692         unsigned long hidx, shift, vpn, hash, slot;
1693         int local = flags & HPTE_LOCAL_UPDATE;
1694
1695         s_addr = addr & HPAGE_PMD_MASK;
1696         hpte_slot_array = get_hpte_slot_array(pmdp);
1697         /*
1698          * IF we try to do a HUGE PTE update after a withdraw is done.
1699          * we will find the below NULL. This happens when we do
1700          * split_huge_page_pmd
1701          */
1702         if (!hpte_slot_array)
1703                 return;
1704
1705         if (mmu_hash_ops.hugepage_invalidate) {
1706                 mmu_hash_ops.hugepage_invalidate(vsid, s_addr, hpte_slot_array,
1707                                                  psize, ssize, local);
1708                 goto tm_abort;
1709         }
1710         /*
1711          * No bluk hpte removal support, invalidate each entry
1712          */
1713         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
1714         max_hpte_count = HPAGE_PMD_SIZE >> shift;
1715         for (i = 0; i < max_hpte_count; i++) {
1716                 /*
1717                  * 8 bits per each hpte entries
1718                  * 000| [ secondary group (one bit) | hidx (3 bits) | valid bit]
1719                  */
1720                 valid = hpte_valid(hpte_slot_array, i);
1721                 if (!valid)
1722                         continue;
1723                 hidx =  hpte_hash_index(hpte_slot_array, i);
1724
1725                 /* get the vpn */
1726                 addr = s_addr + (i * (1ul << shift));
1727                 vpn = hpt_vpn(addr, vsid, ssize);
1728                 hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
1729                 if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1730                         hash = ~hash;
1731
1732                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1733                 slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1734                 mmu_hash_ops.hpte_invalidate(slot, vpn, psize,
1735                                              MMU_PAGE_16M, ssize, local);
1736         }
1737 tm_abort:
1738         tm_flush_hash_page(local);
1739 }
1740 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1741
1742 void flush_hash_range(unsigned long number, int local)
1743 {
1744         if (mmu_hash_ops.flush_hash_range)
1745                 mmu_hash_ops.flush_hash_range(number, local);
1746         else {
1747                 int i;
1748                 struct ppc64_tlb_batch *batch =
1749                         this_cpu_ptr(&ppc64_tlb_batch);
1750
1751                 for (i = 0; i < number; i++)
1752                         flush_hash_page(batch->vpn[i], batch->pte[i],
1753                                         batch->psize, batch->ssize, local);
1754         }
1755 }
1756
1757 /*
1758  * low_hash_fault is called when we the low level hash code failed
1759  * to instert a PTE due to an hypervisor error
1760  */
1761 void low_hash_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int rc)
1762 {
1763         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1764
1765         if (user_mode(regs)) {
1766 #ifdef CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT
1767                 if (rc == -2)
1768                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, address);
1769                 else
1770 #endif
1771                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, address);
1772         } else
1773                 bad_page_fault(regs, address, SIGBUS);
1774
1775         exception_exit(prev_state);
1776 }
1777
1778 long hpte_insert_repeating(unsigned long hash, unsigned long vpn,
1779                            unsigned long pa, unsigned long rflags,
1780                            unsigned long vflags, int psize, int ssize)
1781 {
1782         unsigned long hpte_group;
1783         long slot;
1784
1785 repeat:
1786         hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
1787                        HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL;
1788
1789         /* Insert into the hash table, primary slot */
1790         slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags, vflags,
1791                                         psize, psize, ssize);
1792
1793         /* Primary is full, try the secondary */
1794         if (unlikely(slot == -1)) {
1795                 hpte_group = ((~hash & htab_hash_mask) *
1796                               HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL;
1797                 slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags,
1798                                                 vflags | HPTE_V_SECONDARY,
1799                                                 psize, psize, ssize);
1800                 if (slot == -1) {
1801                         if (mftb() & 0x1)
1802                                 hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
1803                                               HPTES_PER_GROUP)&~0x7UL;
1804
1805                         mmu_hash_ops.hpte_remove(hpte_group);
1806                         goto repeat;
1807                 }
1808         }
1809
1810         return slot;
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1814 static void kernel_map_linear_page(unsigned long vaddr, unsigned long lmi)
1815 {
1816         unsigned long hash;
1817         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, mmu_kernel_ssize);
1818         unsigned long vpn = hpt_vpn(vaddr, vsid, mmu_kernel_ssize);
1819         unsigned long mode = htab_convert_pte_flags(pgprot_val(PAGE_KERNEL));
1820         long ret;
1821
1822         hash = hpt_hash(vpn, PAGE_SHIFT, mmu_kernel_ssize);
1823
1824         /* Don't create HPTE entries for bad address */
1825         if (!vsid)
1826                 return;
1827
1828         ret = hpte_insert_repeating(hash, vpn, __pa(vaddr), mode,
1829                                     HPTE_V_BOLTED,
1830                                     mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize);
1831
1832         BUG_ON (ret < 0);
1833         spin_lock(&linear_map_hash_lock);
1834         BUG_ON(linear_map_hash_slots[lmi] & 0x80);
1835         linear_map_hash_slots[lmi] = ret | 0x80;
1836         spin_unlock(&linear_map_hash_lock);
1837 }
1838
1839 static void kernel_unmap_linear_page(unsigned long vaddr, unsigned long lmi)
1840 {
1841         unsigned long hash, hidx, slot;
1842         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, mmu_kernel_ssize);
1843         unsigned long vpn = hpt_vpn(vaddr, vsid, mmu_kernel_ssize);
1844
1845         hash = hpt_hash(vpn, PAGE_SHIFT, mmu_kernel_ssize);
1846         spin_lock(&linear_map_hash_lock);
1847         BUG_ON(!(linear_map_hash_slots[lmi] & 0x80));
1848         hidx = linear_map_hash_slots[lmi] & 0x7f;
1849         linear_map_hash_slots[lmi] = 0;
1850         spin_unlock(&linear_map_hash_lock);
1851         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1852                 hash = ~hash;
1853         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1854         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1855         mmu_hash_ops.hpte_invalidate(slot, vpn, mmu_linear_psize,
1856                                      mmu_linear_psize,
1857                                      mmu_kernel_ssize, 0);
1858 }
1859
1860 void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
1861 {
1862         unsigned long flags, vaddr, lmi;
1863         int i;
1864
1865         local_irq_save(flags);
1866         for (i = 0; i < numpages; i++, page++) {
1867                 vaddr = (unsigned long)page_address(page);
1868                 lmi = __pa(vaddr) >> PAGE_SHIFT;
1869                 if (lmi >= linear_map_hash_count)
1870                         continue;
1871                 if (enable)
1872                         kernel_map_linear_page(vaddr, lmi);
1873                 else
1874                         kernel_unmap_linear_page(vaddr, lmi);
1875         }
1876         local_irq_restore(flags);
1877 }
1878 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
1879
1880 void hash__setup_initial_memory_limit(phys_addr_t first_memblock_base,
1881                                 phys_addr_t first_memblock_size)
1882 {
1883         /* We don't currently support the first MEMBLOCK not mapping 0
1884          * physical on those processors
1885          */
1886         BUG_ON(first_memblock_base != 0);
1887
1888         /*
1889          * On virtualized systems the first entry is our RMA region aka VRMA,
1890          * non-virtualized 64-bit hash MMU systems don't have a limitation
1891          * on real mode access.
1892          *
1893          * For guests on platforms before POWER9, we clamp the it limit to 1G
1894          * to avoid some funky things such as RTAS bugs etc...
1895          */
1896         if (!early_cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
1897                 ppc64_rma_size = first_memblock_size;
1898                 if (!early_cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
1899                         ppc64_rma_size = min_t(u64, ppc64_rma_size, 0x40000000);
1900
1901                 /* Finally limit subsequent allocations */
1902                 memblock_set_current_limit(ppc64_rma_size);
1903         } else {
1904                 ppc64_rma_size = ULONG_MAX;
1905         }
1906 }
1907
1908 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1909
1910 static int hpt_order_get(void *data, u64 *val)
1911 {
1912         *val = ppc64_pft_size;
1913         return 0;
1914 }
1915
1916 static int hpt_order_set(void *data, u64 val)
1917 {
1918         if (!mmu_hash_ops.resize_hpt)
1919                 return -ENODEV;
1920
1921         return mmu_hash_ops.resize_hpt(val);
1922 }
1923
1924 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(fops_hpt_order, hpt_order_get, hpt_order_set, "%llu\n");
1925
1926 static int __init hash64_debugfs(void)
1927 {
1928         if (!debugfs_create_file("hpt_order", 0600, powerpc_debugfs_root,
1929                                  NULL, &fops_hpt_order)) {
1930                 pr_err("lpar: unable to create hpt_order debugsfs file\n");
1931         }
1932
1933         return 0;
1934 }
1935 machine_device_initcall(pseries, hash64_debugfs);
1936 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */