arch/microblaze/mm/pgtable.c

   1 /*
   2  *  This file contains the routines setting up the linux page tables.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008 Michal Simek
   5  * Copyright (C) 2008 PetaLogix
   6  *
   7  *    Copyright (C) 2007 Xilinx, Inc.  All rights reserved.
   8  *
   9  *  Derived from arch/ppc/mm/pgtable.c:
  10  *    -- paulus
  11  *
  12  *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
  13  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
  14  *
  15  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
  16  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
  17  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  18  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
  19  *
  20  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  21  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  22  *
  23  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
  24  *  Public License.  See the file COPYING in the main directory of this
  25  *  archive for more details.
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <linux/export.h>
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/types.h>
  32 #include <linux/vmalloc.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/mm_types.h>
  35 #include <linux/pgtable.h>
  36 #include <linux/memblock.h>
  37
  38 #include <asm/pgalloc.h>
  39 #include <linux/io.h>
  40 #include <asm/mmu.h>
  41 #include <asm/sections.h>
  42 #include <asm/fixmap.h>
  43
  44 unsigned long ioremap_base;
  45 unsigned long ioremap_bot;
  46 EXPORT_SYMBOL(ioremap_bot);
  47
  48 static void __iomem *__ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size,
  49                 unsigned long flags)
  50 {
  51         unsigned long v, i;
  52         phys_addr_t p;
  53         int err;
  54
  55         /*
  56          * Choose an address to map it to.
  57          * Once the vmalloc system is running, we use it.
  58          * Before then, we use space going down from ioremap_base
  59          * (ioremap_bot records where we're up to).
  60          */
  61         p = addr & PAGE_MASK;
  62         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - p;
  63
  64         /*
  65          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using.
  66          * mem_init() sets high_memory so only do the check after that.
  67          *
  68          * However, allow remap of rootfs: TBD
  69          */
  70
  71         if (mem_init_done &&
  72                 p >= memory_start && p < virt_to_phys(high_memory) &&
  73                 !(p >= __virt_to_phys((phys_addr_t)__bss_stop) &&
  74                 p < __virt_to_phys((phys_addr_t)__bss_stop))) {
  75                 pr_warn("__ioremap(): phys addr "PTE_FMT" is RAM lr %ps\n",
  76                         (unsigned long)p, __builtin_return_address(0));
  77                 return NULL;
  78         }
  79
  80         if (size == 0)
  81                 return NULL;
  82
  83         /*
  84          * Is it already mapped? If the whole area is mapped then we're
  85          * done, otherwise remap it since we want to keep the virt addrs for
  86          * each request contiguous.
  87          *
  88          * We make the assumption here that if the bottom and top
  89          * of the range we want are mapped then it's mapped to the
  90          * same virt address (and this is contiguous).
  91          *  -- Cort
  92          */
  93
  94         if (mem_init_done) {
  95                 struct vm_struct *area;
  96                 area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
  97                 if (area == NULL)
  98                         return NULL;
  99                 v = (unsigned long) area->addr;
 100         } else {
 101                 v = (ioremap_bot -= size);
 102         }
 103
 104         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 105                 flags |= _PAGE_KERNEL;
 106         if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
 107                 flags |= _PAGE_GUARDED;
 108
 109         err = 0;
 110         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
 111                 err = map_page(v + i, p + i, flags);
 112         if (err) {
 113                 if (mem_init_done)
 114                         vfree((void *)v);
 115                 return NULL;
 116         }
 117
 118         return (void __iomem *) (v + ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK));
 119 }
 120
 121 void __iomem *ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
 122 {
 123         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
 124 }
 125 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 126
 127 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
 128 {
 129         if ((__force void *)addr > high_memory &&
 130                                         (unsigned long) addr < ioremap_bot)
 131                 vfree((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long) addr));
 132 }
 133 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 134
 135
 136 int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags)
 137 {
 138         p4d_t *p4d;
 139         pud_t *pud;
 140         pmd_t *pd;
 141         pte_t *pg;
 142         int err = -ENOMEM;
 143
 144         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
 145         p4d = p4d_offset(pgd_offset_k(va), va);
 146         pud = pud_offset(p4d, va);
 147         pd = pmd_offset(pud, va);
 148         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
 149         pg = pte_alloc_kernel(pd, va); /* from powerpc - pgtable.c */
 150         /* pg = pte_alloc_kernel(&init_mm, pd, va); */
 151
 152         if (pg != NULL) {
 153                 err = 0;
 154                 set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
 155                                 __pgprot(flags)));
 156                 if (unlikely(mem_init_done))
 157                         _tlbie(va);
 158         }
 159         return err;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Map in all of physical memory starting at CONFIG_KERNEL_START.
 164  */
 165 void __init mapin_ram(void)
 166 {
 167         unsigned long v, p, s, f;
 168
 169         v = CONFIG_KERNEL_START;
 170         p = memory_start;
 171         for (s = 0; s < lowmem_size; s += PAGE_SIZE) {
 172                 f = _PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED |
 173                                 _PAGE_SHARED | _PAGE_HWEXEC;
 174                 if ((char *) v < _stext || (char *) v >= _etext)
 175                         f |= _PAGE_WRENABLE;
 176                 else
 177                         /* On the MicroBlaze, no user access
 178                            forces R/W kernel access */
 179                         f |= _PAGE_USER;
 180                 map_page(v, p, f);
 181                 v += PAGE_SIZE;
 182                 p += PAGE_SIZE;
 183         }
 184 }
 185
 186 /* is x a power of 2? */
 187 #define is_power_of_2(x)        ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
 188
 189 /* Scan the real Linux page tables and return a PTE pointer for
 190  * a virtual address in a context.
 191  * Returns true (1) if PTE was found, zero otherwise.  The pointer to
 192  * the PTE pointer is unmodified if PTE is not found.
 193  */
 194 static int get_pteptr(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t **ptep)
 195 {
 196         pgd_t   *pgd;
 197         p4d_t   *p4d;
 198         pud_t   *pud;
 199         pmd_t   *pmd;
 200         pte_t   *pte;
 201         int     retval = 0;
 202
 203         pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
 204         if (pgd) {
 205                 p4d = p4d_offset(pgd, addr & PAGE_MASK);
 206                 pud = pud_offset(p4d, addr & PAGE_MASK);
 207                 pmd = pmd_offset(pud, addr & PAGE_MASK);
 208                 if (pmd_present(*pmd)) {
 209                         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr & PAGE_MASK);
 210                         if (pte) {
 211                                 retval = 1;
 212                                 *ptep = pte;
 213                         }
 214                 }
 215         }
 216         return retval;
 217 }
 218
 219 /* Find physical address for this virtual address.  Normally used by
 220  * I/O functions, but anyone can call it.
 221  */
 222 unsigned long iopa(unsigned long addr)
 223 {
 224         unsigned long pa;
 225
 226         pte_t *pte;
 227         struct mm_struct *mm;
 228
 229         /* Allow mapping of user addresses (within the thread)
 230          * for DMA if necessary.
 231          */
 232         if (addr < TASK_SIZE)
 233                 mm = current->mm;
 234         else
 235                 mm = &init_mm;
 236
 237         pa = 0;
 238         if (get_pteptr(mm, addr, &pte))
 239                 pa = (pte_val(*pte) & PAGE_MASK) | (addr & ~PAGE_MASK);
 240
 241         return pa;
 242 }
 243
 244 __ref pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm)
 245 {
 246         if (mem_init_done)
 247                 return (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 248         else
 249                 return memblock_alloc_try_nid(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
 250                                               MEMBLOCK_LOW_LIMIT,
 251                                               memory_start + kernel_tlb,
 252                                               NUMA_NO_NODE);
 253 }
 254
 255 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
 256 {
 257         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
 258
 259         if (idx >= __end_of_fixed_addresses)
 260                 BUG();
 261
 262         map_page(address, phys, pgprot_val(flags));
 263 }