arch/powerpc/mm/mmu_context_book3s64.c

   1 /*
   2  *  MMU context allocation for 64-bit kernels.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2004 Anton Blanchard, IBM Corp. <anton@samba.org>
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
   9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  */
  12
  13 #include <linux/sched.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/pkeys.h>
  20 #include <linux/spinlock.h>
  21 #include <linux/idr.h>
  22 #include <linux/export.h>
  23 #include <linux/gfp.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <asm/mmu_context.h>
  27 #include <asm/pgalloc.h>
  28
  29 static DEFINE_IDA(mmu_context_ida);
  30
  31 static int alloc_context_id(int min_id, int max_id)
  32 {
  33         return ida_alloc_range(&mmu_context_ida, min_id, max_id, GFP_KERNEL);
  34 }
  35
  36 void hash__reserve_context_id(int id)
  37 {
  38         int result = ida_alloc_range(&mmu_context_ida, id, id, GFP_KERNEL);
  39
  40         WARN(result != id, "mmu: Failed to reserve context id %d (rc %d)\n", id, result);
  41 }
  42
  43 int hash__alloc_context_id(void)
  44 {
  45         unsigned long max;
  46
  47         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_68_BIT_VA))
  48                 max = MAX_USER_CONTEXT;
  49         else
  50                 max = MAX_USER_CONTEXT_65BIT_VA;
  51
  52         return alloc_context_id(MIN_USER_CONTEXT, max);
  53 }
  54 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash__alloc_context_id);
  55
  56 void slb_setup_new_exec(void);
  57
  58 static int hash__init_new_context(struct mm_struct *mm)
  59 {
  60         int index;
  61
  62         index = hash__alloc_context_id();
  63         if (index < 0)
  64                 return index;
  65
  66         /*
  67          * The old code would re-promote on fork, we don't do that when using
  68          * slices as it could cause problem promoting slices that have been
  69          * forced down to 4K.
  70          *
  71          * For book3s we have MMU_NO_CONTEXT set to be ~0. Hence check
  72          * explicitly against context.id == 0. This ensures that we properly
  73          * initialize context slice details for newly allocated mm's (which will
  74          * have id == 0) and don't alter context slice inherited via fork (which
  75          * will have id != 0).
  76          *
  77          * We should not be calling init_new_context() on init_mm. Hence a
  78          * check against 0 is OK.
  79          */
  80         if (mm->context.id == 0)
  81                 slice_init_new_context_exec(mm);
  82
  83         subpage_prot_init_new_context(mm);
  84
  85         pkey_mm_init(mm);
  86         return index;
  87 }
  88
  89 void hash__setup_new_exec(void)
  90 {
  91         slice_setup_new_exec();
  92
  93         slb_setup_new_exec();
  94 }
  95
  96 static int radix__init_new_context(struct mm_struct *mm)
  97 {
  98         unsigned long rts_field;
  99         int index, max_id;
 100
 101         max_id = (1 << mmu_pid_bits) - 1;
 102         index = alloc_context_id(mmu_base_pid, max_id);
 103         if (index < 0)
 104                 return index;
 105
 106         /*
 107          * set the process table entry,
 108          */
 109         rts_field = radix__get_tree_size();
 110         process_tb[index].prtb0 = cpu_to_be64(rts_field | __pa(mm->pgd) | RADIX_PGD_INDEX_SIZE);
 111
 112         /*
 113          * Order the above store with subsequent update of the PID
 114          * register (at which point HW can start loading/caching
 115          * the entry) and the corresponding load by the MMU from
 116          * the L2 cache.
 117          */
 118         asm volatile("ptesync;isync" : : : "memory");
 119
 120         mm->context.npu_context = NULL;
 121
 122         return index;
 123 }
 124
 125 int init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
 126 {
 127         int index;
 128
 129         if (radix_enabled())
 130                 index = radix__init_new_context(mm);
 131         else
 132                 index = hash__init_new_context(mm);
 133
 134         if (index < 0)
 135                 return index;
 136
 137         mm->context.id = index;
 138
 139         mm->context.pte_frag = NULL;
 140         mm->context.pmd_frag = NULL;
 141 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
 142         mm_iommu_init(mm);
 143 #endif
 144         atomic_set(&mm->context.active_cpus, 0);
 145         atomic_set(&mm->context.copros, 0);
 146
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 void __destroy_context(int context_id)
 151 {
 152         ida_free(&mmu_context_ida, context_id);
 153 }
 154 EXPORT_SYMBOL_GPL(__destroy_context);
 155
 156 static void destroy_contexts(mm_context_t *ctx)
 157 {
 158         int index, context_id;
 159
 160         for (index = 0; index < ARRAY_SIZE(ctx->extended_id); index++) {
 161                 context_id = ctx->extended_id[index];
 162                 if (context_id)
 163                         ida_free(&mmu_context_ida, context_id);
 164         }
 165 }
 166
 167 static void pmd_frag_destroy(void *pmd_frag)
 168 {
 169         int count;
 170         struct page *page;
 171
 172         page = virt_to_page(pmd_frag);
 173         /* drop all the pending references */
 174         count = ((unsigned long)pmd_frag & ~PAGE_MASK) >> PMD_FRAG_SIZE_SHIFT;
 175         /* We allow PTE_FRAG_NR fragments from a PTE page */
 176         if (atomic_sub_and_test(PMD_FRAG_NR - count, &page->pt_frag_refcount)) {
 177                 pgtable_pmd_page_dtor(page);
 178                 __free_page(page);
 179         }
 180 }
 181
 182 static void destroy_pagetable_cache(struct mm_struct *mm)
 183 {
 184         void *frag;
 185
 186         frag = mm->context.pte_frag;
 187         if (frag)
 188                 pte_frag_destroy(frag);
 189
 190         frag = mm->context.pmd_frag;
 191         if (frag)
 192                 pmd_frag_destroy(frag);
 193         return;
 194 }
 195
 196 void destroy_context(struct mm_struct *mm)
 197 {
 198 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
 199         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&mm->context.iommu_group_mem_list));
 200 #endif
 201         if (radix_enabled())
 202                 WARN_ON(process_tb[mm->context.id].prtb0 != 0);
 203         else
 204                 subpage_prot_free(mm);
 205         destroy_contexts(&mm->context);
 206         mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
 207 }
 208
 209 void arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
 210 {
 211         destroy_pagetable_cache(mm);
 212
 213         if (radix_enabled()) {
 214                 /*
 215                  * Radix doesn't have a valid bit in the process table
 216                  * entries. However we know that at least P9 implementation
 217                  * will avoid caching an entry with an invalid RTS field,
 218                  * and 0 is invalid. So this will do.
 219                  *
 220                  * This runs before the "fullmm" tlb flush in exit_mmap,
 221                  * which does a RIC=2 tlbie to clear the process table
 222                  * entry. See the "fullmm" comments in tlb-radix.c.
 223                  *
 224                  * No barrier required here after the store because
 225                  * this process will do the invalidate, which starts with
 226                  * ptesync.
 227                  */
 228                 process_tb[mm->context.id].prtb0 = 0;
 229         }
 230 }
 231
 232 #ifdef CONFIG_PPC_RADIX_MMU
 233 void radix__switch_mmu_context(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
 234 {
 235         mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
 236         isync();
 237 }
 238 #endif