Merge tag 'acpi-4.18-rc1-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael...
[linux-2.6-microblaze.git] / 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_SPINLOCK(mmu_context_lock);
30 static DEFINE_IDA(mmu_context_ida);
31
32 static int alloc_context_id(int min_id, int max_id)
33 {
34         int index, err;
35
36 again:
37         if (!ida_pre_get(&mmu_context_ida, GFP_KERNEL))
38                 return -ENOMEM;
39
40         spin_lock(&mmu_context_lock);
41         err = ida_get_new_above(&mmu_context_ida, min_id, &index);
42         spin_unlock(&mmu_context_lock);
43
44         if (err == -EAGAIN)
45                 goto again;
46         else if (err)
47                 return err;
48
49         if (index > max_id) {
50                 spin_lock(&mmu_context_lock);
51                 ida_remove(&mmu_context_ida, index);
52                 spin_unlock(&mmu_context_lock);
53                 return -ENOMEM;
54         }
55
56         return index;
57 }
58
59 void hash__reserve_context_id(int id)
60 {
61         int rc, result = 0;
62
63         do {
64                 if (!ida_pre_get(&mmu_context_ida, GFP_KERNEL))
65                         break;
66
67                 spin_lock(&mmu_context_lock);
68                 rc = ida_get_new_above(&mmu_context_ida, id, &result);
69                 spin_unlock(&mmu_context_lock);
70         } while (rc == -EAGAIN);
71
72         WARN(result != id, "mmu: Failed to reserve context id %d (rc %d)\n", id, result);
73 }
74
75 int hash__alloc_context_id(void)
76 {
77         unsigned long max;
78
79         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_68_BIT_VA))
80                 max = MAX_USER_CONTEXT;
81         else
82                 max = MAX_USER_CONTEXT_65BIT_VA;
83
84         return alloc_context_id(MIN_USER_CONTEXT, max);
85 }
86 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash__alloc_context_id);
87
88 static int hash__init_new_context(struct mm_struct *mm)
89 {
90         int index;
91
92         index = hash__alloc_context_id();
93         if (index < 0)
94                 return index;
95
96         /*
97          * The old code would re-promote on fork, we don't do that when using
98          * slices as it could cause problem promoting slices that have been
99          * forced down to 4K.
100          *
101          * For book3s we have MMU_NO_CONTEXT set to be ~0. Hence check
102          * explicitly against context.id == 0. This ensures that we properly
103          * initialize context slice details for newly allocated mm's (which will
104          * have id == 0) and don't alter context slice inherited via fork (which
105          * will have id != 0).
106          *
107          * We should not be calling init_new_context() on init_mm. Hence a
108          * check against 0 is OK.
109          */
110         if (mm->context.id == 0)
111                 slice_init_new_context_exec(mm);
112
113         subpage_prot_init_new_context(mm);
114
115         pkey_mm_init(mm);
116         return index;
117 }
118
119 static int radix__init_new_context(struct mm_struct *mm)
120 {
121         unsigned long rts_field;
122         int index, max_id;
123
124         max_id = (1 << mmu_pid_bits) - 1;
125         index = alloc_context_id(mmu_base_pid, max_id);
126         if (index < 0)
127                 return index;
128
129         /*
130          * set the process table entry,
131          */
132         rts_field = radix__get_tree_size();
133         process_tb[index].prtb0 = cpu_to_be64(rts_field | __pa(mm->pgd) | RADIX_PGD_INDEX_SIZE);
134
135         /*
136          * Order the above store with subsequent update of the PID
137          * register (at which point HW can start loading/caching
138          * the entry) and the corresponding load by the MMU from
139          * the L2 cache.
140          */
141         asm volatile("ptesync;isync" : : : "memory");
142
143         mm->context.npu_context = NULL;
144
145         return index;
146 }
147
148 int init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
149 {
150         int index;
151
152         if (radix_enabled())
153                 index = radix__init_new_context(mm);
154         else
155                 index = hash__init_new_context(mm);
156
157         if (index < 0)
158                 return index;
159
160         mm->context.id = index;
161
162         mm->context.pte_frag = NULL;
163         mm->context.pmd_frag = NULL;
164 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
165         mm_iommu_init(mm);
166 #endif
167         atomic_set(&mm->context.active_cpus, 0);
168         atomic_set(&mm->context.copros, 0);
169
170         return 0;
171 }
172
173 void __destroy_context(int context_id)
174 {
175         spin_lock(&mmu_context_lock);
176         ida_remove(&mmu_context_ida, context_id);
177         spin_unlock(&mmu_context_lock);
178 }
179 EXPORT_SYMBOL_GPL(__destroy_context);
180
181 static void destroy_contexts(mm_context_t *ctx)
182 {
183         int index, context_id;
184
185         spin_lock(&mmu_context_lock);
186         for (index = 0; index < ARRAY_SIZE(ctx->extended_id); index++) {
187                 context_id = ctx->extended_id[index];
188                 if (context_id)
189                         ida_remove(&mmu_context_ida, context_id);
190         }
191         spin_unlock(&mmu_context_lock);
192 }
193
194 static void pte_frag_destroy(void *pte_frag)
195 {
196         int count;
197         struct page *page;
198
199         page = virt_to_page(pte_frag);
200         /* drop all the pending references */
201         count = ((unsigned long)pte_frag & ~PAGE_MASK) >> PTE_FRAG_SIZE_SHIFT;
202         /* We allow PTE_FRAG_NR fragments from a PTE page */
203         if (page_ref_sub_and_test(page, PTE_FRAG_NR - count)) {
204                 pgtable_page_dtor(page);
205                 free_unref_page(page);
206         }
207 }
208
209 static void pmd_frag_destroy(void *pmd_frag)
210 {
211         int count;
212         struct page *page;
213
214         page = virt_to_page(pmd_frag);
215         /* drop all the pending references */
216         count = ((unsigned long)pmd_frag & ~PAGE_MASK) >> PMD_FRAG_SIZE_SHIFT;
217         /* We allow PTE_FRAG_NR fragments from a PTE page */
218         if (page_ref_sub_and_test(page, PMD_FRAG_NR - count)) {
219                 pgtable_pmd_page_dtor(page);
220                 free_unref_page(page);
221         }
222 }
223
224 static void destroy_pagetable_page(struct mm_struct *mm)
225 {
226         void *frag;
227
228         frag = mm->context.pte_frag;
229         if (frag)
230                 pte_frag_destroy(frag);
231
232         frag = mm->context.pmd_frag;
233         if (frag)
234                 pmd_frag_destroy(frag);
235         return;
236 }
237
238 void destroy_context(struct mm_struct *mm)
239 {
240 #ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
241         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&mm->context.iommu_group_mem_list));
242 #endif
243         if (radix_enabled())
244                 WARN_ON(process_tb[mm->context.id].prtb0 != 0);
245         else
246                 subpage_prot_free(mm);
247         destroy_pagetable_page(mm);
248         destroy_contexts(&mm->context);
249         mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
250 }
251
252 void arch_exit_mmap(struct mm_struct *mm)
253 {
254         if (radix_enabled()) {
255                 /*
256                  * Radix doesn't have a valid bit in the process table
257                  * entries. However we know that at least P9 implementation
258                  * will avoid caching an entry with an invalid RTS field,
259                  * and 0 is invalid. So this will do.
260                  *
261                  * This runs before the "fullmm" tlb flush in exit_mmap,
262                  * which does a RIC=2 tlbie to clear the process table
263                  * entry. See the "fullmm" comments in tlb-radix.c.
264                  *
265                  * No barrier required here after the store because
266                  * this process will do the invalidate, which starts with
267                  * ptesync.
268                  */
269                 process_tb[mm->context.id].prtb0 = 0;
270         }
271 }
272
273 #ifdef CONFIG_PPC_RADIX_MMU
274 void radix__switch_mmu_context(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
275 {
276
277         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1)) {
278                 isync();
279                 mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
280                 isync();
281                 asm volatile(PPC_INVALIDATE_ERAT : : :"memory");
282         } else {
283                 mtspr(SPRN_PID, next->context.id);
284                 isync();
285         }
286 }
287 #endif