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/io.h>
  52 #include <asm/eeh.h>
  53 #include <asm/tlb.h>
  54 #include <asm/cacheflush.h>
  55 #include <asm/cputable.h>
  56 #include <asm/sections.h>
  57 #include <asm/copro.h>
  58 #include <asm/udbg.h>
  59 #include <asm/code-patching.h>
  60 #include <asm/fadump.h>
  61 #include <asm/firmware.h>
  62 #include <asm/tm.h>
  63 #include <asm/trace.h>
  64 #include <asm/ps3.h>
  65 #include <asm/pte-walk.h>
  66 #include <asm/asm-prototypes.h>
  67
  68 #ifdef DEBUG
  69 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  70 #else
  71 #define DBG(fmt...)
  72 #endif
  73
  74 #ifdef DEBUG_LOW
  75 #define DBG_LOW(fmt...) udbg_printf(fmt)
  76 #else
  77 #define DBG_LOW(fmt...)
  78 #endif
  79
  80 #define KB (1024)
  81 #define MB (1024*KB)
  82 #define GB (1024L*MB)
  83
  84 /*
  85  * Note:  pte   --> Linux PTE
  86  *        HPTE  --> PowerPC Hashed Page Table Entry
  87  *
  88  * Execution context:
  89  *   htab_initialize is called with the MMU off (of course), but
  90  *   the kernel has been copied down to zero so it can directly
  91  *   reference global data.  At this point it is very difficult
  92  *   to print debug info.
  93  *
  94  */
  95
  96 static unsigned long _SDR1;
  97 struct mmu_psize_def mmu_psize_defs[MMU_PAGE_COUNT];
  98 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_psize_defs);
  99
 100 u8 hpte_page_sizes[1 << LP_BITS];
 101 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpte_page_sizes);
 102
 103 struct hash_pte *htab_address;
 104 unsigned long htab_size_bytes;
 105 unsigned long htab_hash_mask;
 106 EXPORT_SYMBOL_GPL(htab_hash_mask);
 107 int mmu_linear_psize = MMU_PAGE_4K;
 108 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_linear_psize);
 109 int mmu_virtual_psize = MMU_PAGE_4K;
 110 int mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_4K;
 111 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 112 int mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_4K;
 113 #endif
 114 int mmu_io_psize = MMU_PAGE_4K;
 115 int mmu_kernel_ssize = MMU_SEGSIZE_256M;
 116 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_kernel_ssize);
 117 int mmu_highuser_ssize = MMU_SEGSIZE_256M;
 118 u16 mmu_slb_size = 64;
 119 EXPORT_SYMBOL_GPL(mmu_slb_size);
 120 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 121 int mmu_ci_restrictions;
 122 #endif
 123 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 124 static u8 *linear_map_hash_slots;
 125 static unsigned long linear_map_hash_count;
 126 static DEFINE_SPINLOCK(linear_map_hash_lock);
 127 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 128 struct mmu_hash_ops mmu_hash_ops;
 129 EXPORT_SYMBOL(mmu_hash_ops);
 130
 131 /* There are definitions of page sizes arrays to be used when none
 132  * is provided by the firmware.
 133  */
 134
 135 /*
 136  * Fallback (4k pages only)
 137  */
 138 static struct mmu_psize_def mmu_psize_defaults[] = {
 139         [MMU_PAGE_4K] = {
 140                 .shift  = 12,
 141                 .sllp   = 0,
 142                 .penc   = {[MMU_PAGE_4K] = 0, [1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1},
 143                 .avpnm  = 0,
 144                 .tlbiel = 0,
 145         },
 146 };
 147
 148 /* POWER4, GPUL, POWER5
 149  *
 150  * Support for 16Mb large pages
 151  */
 152 static struct mmu_psize_def mmu_psize_defaults_gp[] = {
 153         [MMU_PAGE_4K] = {
 154                 .shift  = 12,
 155                 .sllp   = 0,
 156                 .penc   = {[MMU_PAGE_4K] = 0, [1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1},
 157                 .avpnm  = 0,
 158                 .tlbiel = 1,
 159         },
 160         [MMU_PAGE_16M] = {
 161                 .shift  = 24,
 162                 .sllp   = SLB_VSID_L,
 163                 .penc   = {[0 ... MMU_PAGE_16M - 1] = -1, [MMU_PAGE_16M] = 0,
 164                             [MMU_PAGE_16M + 1 ... MMU_PAGE_COUNT - 1] = -1 },
 165                 .avpnm  = 0x1UL,
 166                 .tlbiel = 0,
 167         },
 168 };
 169
 170 /*
 171  * 'R' and 'C' update notes:
 172  *  - Under pHyp or KVM, the updatepp path will not set C, thus it *will*
 173  *     create writeable HPTEs without C set, because the hcall H_PROTECT
 174  *     that we use in that case will not update C
 175  *  - The above is however not a problem, because we also don't do that
 176  *     fancy "no flush" variant of eviction and we use H_REMOVE which will
 177  *     do the right thing and thus we don't have the race I described earlier
 178  *
 179  *    - Under bare metal,  we do have the race, so we need R and C set
 180  *    - We make sure R is always set and never lost
 181  *    - C is _PAGE_DIRTY, and *should* always be set for a writeable mapping
 182  */
 183 unsigned long htab_convert_pte_flags(unsigned long pteflags)
 184 {
 185         unsigned long rflags = 0;
 186
 187         /* _PAGE_EXEC -> NOEXEC */
 188         if ((pteflags & _PAGE_EXEC) == 0)
 189                 rflags |= HPTE_R_N;
 190         /*
 191          * PPP bits:
 192          * Linux uses slb key 0 for kernel and 1 for user.
 193          * kernel RW areas are mapped with PPP=0b000
 194          * User area is mapped with PPP=0b010 for read/write
 195          * or PPP=0b011 for read-only (including writeable but clean pages).
 196          */
 197         if (pteflags & _PAGE_PRIVILEGED) {
 198                 /*
 199                  * Kernel read only mapped with ppp bits 0b110
 200                  */
 201                 if (!(pteflags & _PAGE_WRITE)) {
 202                         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_KERNEL_RO))
 203                                 rflags |= (HPTE_R_PP0 | 0x2);
 204                         else
 205                                 rflags |= 0x3;
 206                 }
 207         } else {
 208                 if (pteflags & _PAGE_RWX)
 209                         rflags |= 0x2;
 210                 if (!((pteflags & _PAGE_WRITE) && (pteflags & _PAGE_DIRTY)))
 211                         rflags |= 0x1;
 212         }
 213         /*
 214          * We can't allow hardware to update hpte bits. Hence always
 215          * set 'R' bit and set 'C' if it is a write fault
 216          */
 217         rflags |=  HPTE_R_R;
 218
 219         if (pteflags & _PAGE_DIRTY)
 220                 rflags |= HPTE_R_C;
 221         /*
 222          * Add in WIG bits
 223          */
 224
 225         if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_TOLERANT)
 226                 rflags |= HPTE_R_I;
 227         else if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_NON_IDEMPOTENT)
 228                 rflags |= (HPTE_R_I | HPTE_R_G);
 229         else if ((pteflags & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_SAO)
 230                 rflags |= (HPTE_R_W | HPTE_R_I | HPTE_R_M);
 231         else
 232                 /*
 233                  * Add memory coherence if cache inhibited is not set
 234                  */
 235                 rflags |= HPTE_R_M;
 236
 237         rflags |= pte_to_hpte_pkey_bits(pteflags);
 238         return rflags;
 239 }
 240
 241 int htab_bolt_mapping(unsigned long vstart, unsigned long vend,
 242                       unsigned long pstart, unsigned long prot,
 243                       int psize, int ssize)
 244 {
 245         unsigned long vaddr, paddr;
 246         unsigned int step, shift;
 247         int ret = 0;
 248
 249         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
 250         step = 1 << shift;
 251
 252         prot = htab_convert_pte_flags(prot);
 253
 254         DBG("htab_bolt_mapping(%lx..%lx -> %lx (%lx,%d,%d)\n",
 255             vstart, vend, pstart, prot, psize, ssize);
 256
 257         for (vaddr = vstart, paddr = pstart; vaddr < vend;
 258              vaddr += step, paddr += step) {
 259                 unsigned long hash, hpteg;
 260                 unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, ssize);
 261                 unsigned long vpn  = hpt_vpn(vaddr, vsid, ssize);
 262                 unsigned long tprot = prot;
 263
 264                 /*
 265                  * If we hit a bad address return error.
 266                  */
 267                 if (!vsid)
 268                         return -1;
 269                 /* Make kernel text executable */
 270                 if (overlaps_kernel_text(vaddr, vaddr + step))
 271                         tprot &= ~HPTE_R_N;
 272
 273                 /* Make kvm guest trampolines executable */
 274                 if (overlaps_kvm_tmp(vaddr, vaddr + step))
 275                         tprot &= ~HPTE_R_N;
 276
 277                 /*
 278                  * If relocatable, check if it overlaps interrupt vectors that
 279                  * are copied down to real 0. For relocatable kernel
 280                  * (e.g. kdump case) we copy interrupt vectors down to real
 281                  * address 0. Mark that region as executable. This is
 282                  * because on p8 system with relocation on exception feature
 283                  * enabled, exceptions are raised with MMU (IR=DR=1) ON. Hence
 284                  * in order to execute the interrupt handlers in virtual
 285                  * mode the vector region need to be marked as executable.
 286                  */
 287                 if ((PHYSICAL_START > MEMORY_START) &&
 288                         overlaps_interrupt_vector_text(vaddr, vaddr + step))
 289                                 tprot &= ~HPTE_R_N;
 290
 291                 hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
 292                 hpteg = ((hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP);
 293
 294                 BUG_ON(!mmu_hash_ops.hpte_insert);
 295                 ret = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpteg, vpn, paddr, tprot,
 296                                                HPTE_V_BOLTED, psize, psize,
 297                                                ssize);
 298
 299                 if (ret < 0)
 300                         break;
 301
 302 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 303                 if (debug_pagealloc_enabled() &&
 304                         (paddr >> PAGE_SHIFT) < linear_map_hash_count)
 305                         linear_map_hash_slots[paddr >> PAGE_SHIFT] = ret | 0x80;
 306 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 307         }
 308         return ret < 0 ? ret : 0;
 309 }
 310
 311 int htab_remove_mapping(unsigned long vstart, unsigned long vend,
 312                       int psize, int ssize)
 313 {
 314         unsigned long vaddr;
 315         unsigned int step, shift;
 316         int rc;
 317         int ret = 0;
 318
 319         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
 320         step = 1 << shift;
 321
 322         if (!mmu_hash_ops.hpte_removebolted)
 323                 return -ENODEV;
 324
 325         for (vaddr = vstart; vaddr < vend; vaddr += step) {
 326                 rc = mmu_hash_ops.hpte_removebolted(vaddr, psize, ssize);
 327                 if (rc == -ENOENT) {
 328                         ret = -ENOENT;
 329                         continue;
 330                 }
 331                 if (rc < 0)
 332                         return rc;
 333         }
 334
 335         return ret;
 336 }
 337
 338 static bool disable_1tb_segments = false;
 339
 340 static int __init parse_disable_1tb_segments(char *p)
 341 {
 342         disable_1tb_segments = true;
 343         return 0;
 344 }
 345 early_param("disable_1tb_segments", parse_disable_1tb_segments);
 346
 347 static int __init htab_dt_scan_seg_sizes(unsigned long node,
 348                                          const char *uname, int depth,
 349                                          void *data)
 350 {
 351         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 352         const __be32 *prop;
 353         int size = 0;
 354
 355         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 356         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 357                 return 0;
 358
 359         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,processor-segment-sizes", &size);
 360         if (prop == NULL)
 361                 return 0;
 362         for (; size >= 4; size -= 4, ++prop) {
 363                 if (be32_to_cpu(prop[0]) == 40) {
 364                         DBG("1T segment support detected\n");
 365
 366                         if (disable_1tb_segments) {
 367                                 DBG("1T segments disabled by command line\n");
 368                                 break;
 369                         }
 370
 371                         cur_cpu_spec->mmu_features |= MMU_FTR_1T_SEGMENT;
 372                         return 1;
 373                 }
 374         }
 375         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~MMU_FTR_NO_SLBIE_B;
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int __init get_idx_from_shift(unsigned int shift)
 380 {
 381         int idx = -1;
 382
 383         switch (shift) {
 384         case 0xc:
 385                 idx = MMU_PAGE_4K;
 386                 break;
 387         case 0x10:
 388                 idx = MMU_PAGE_64K;
 389                 break;
 390         case 0x14:
 391                 idx = MMU_PAGE_1M;
 392                 break;
 393         case 0x18:
 394                 idx = MMU_PAGE_16M;
 395                 break;
 396         case 0x22:
 397                 idx = MMU_PAGE_16G;
 398                 break;
 399         }
 400         return idx;
 401 }
 402
 403 static int __init htab_dt_scan_page_sizes(unsigned long node,
 404                                           const char *uname, int depth,
 405                                           void *data)
 406 {
 407         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 408         const __be32 *prop;
 409         int size = 0;
 410
 411         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 412         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 413                 return 0;
 414
 415         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,segment-page-sizes", &size);
 416         if (!prop)
 417                 return 0;
 418
 419         pr_info("Page sizes from device-tree:\n");
 420         size /= 4;
 421         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~(MMU_FTR_16M_PAGE);
 422         while(size > 0) {
 423                 unsigned int base_shift = be32_to_cpu(prop[0]);
 424                 unsigned int slbenc = be32_to_cpu(prop[1]);
 425                 unsigned int lpnum = be32_to_cpu(prop[2]);
 426                 struct mmu_psize_def *def;
 427                 int idx, base_idx;
 428
 429                 size -= 3; prop += 3;
 430                 base_idx = get_idx_from_shift(base_shift);
 431                 if (base_idx < 0) {
 432                         /* skip the pte encoding also */
 433                         prop += lpnum * 2; size -= lpnum * 2;
 434                         continue;
 435                 }
 436                 def = &mmu_psize_defs[base_idx];
 437                 if (base_idx == MMU_PAGE_16M)
 438                         cur_cpu_spec->mmu_features |= MMU_FTR_16M_PAGE;
 439
 440                 def->shift = base_shift;
 441                 if (base_shift <= 23)
 442                         def->avpnm = 0;
 443                 else
 444                         def->avpnm = (1 << (base_shift - 23)) - 1;
 445                 def->sllp = slbenc;
 446                 /*
 447                  * We don't know for sure what's up with tlbiel, so
 448                  * for now we only set it for 4K and 64K pages
 449                  */
 450                 if (base_idx == MMU_PAGE_4K || base_idx == MMU_PAGE_64K)
 451                         def->tlbiel = 1;
 452                 else
 453                         def->tlbiel = 0;
 454
 455                 while (size > 0 && lpnum) {
 456                         unsigned int shift = be32_to_cpu(prop[0]);
 457                         int penc  = be32_to_cpu(prop[1]);
 458
 459                         prop += 2; size -= 2;
 460                         lpnum--;
 461
 462                         idx = get_idx_from_shift(shift);
 463                         if (idx < 0)
 464                                 continue;
 465
 466                         if (penc == -1)
 467                                 pr_err("Invalid penc for base_shift=%d "
 468                                        "shift=%d\n", base_shift, shift);
 469
 470                         def->penc[idx] = penc;
 471                         pr_info("base_shift=%d: shift=%d, sllp=0x%04lx,"
 472                                 " avpnm=0x%08lx, tlbiel=%d, penc=%d\n",
 473                                 base_shift, shift, def->sllp,
 474                                 def->avpnm, def->tlbiel, def->penc[idx]);
 475                 }
 476         }
 477
 478         return 1;
 479 }
 480
 481 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 482 /* Scan for 16G memory blocks that have been set aside for huge pages
 483  * and reserve those blocks for 16G huge pages.
 484  */
 485 static int __init htab_dt_scan_hugepage_blocks(unsigned long node,
 486                                         const char *uname, int depth,
 487                                         void *data) {
 488         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 489         const __be64 *addr_prop;
 490         const __be32 *page_count_prop;
 491         unsigned int expected_pages;
 492         long unsigned int phys_addr;
 493         long unsigned int block_size;
 494
 495         /* We are scanning "memory" nodes only */
 496         if (type == NULL || strcmp(type, "memory") != 0)
 497                 return 0;
 498
 499         /* This property is the log base 2 of the number of virtual pages that
 500          * will represent this memory block. */
 501         page_count_prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,expected#pages", NULL);
 502         if (page_count_prop == NULL)
 503                 return 0;
 504         expected_pages = (1 << be32_to_cpu(page_count_prop[0]));
 505         addr_prop = of_get_flat_dt_prop(node, "reg", NULL);
 506         if (addr_prop == NULL)
 507                 return 0;
 508         phys_addr = be64_to_cpu(addr_prop[0]);
 509         block_size = be64_to_cpu(addr_prop[1]);
 510         if (block_size != (16 * GB))
 511                 return 0;
 512         printk(KERN_INFO "Huge page(16GB) memory: "
 513                         "addr = 0x%lX size = 0x%lX pages = %d\n",
 514                         phys_addr, block_size, expected_pages);
 515         if (phys_addr + block_size * expected_pages <= memblock_end_of_DRAM()) {
 516                 memblock_reserve(phys_addr, block_size * expected_pages);
 517                 pseries_add_gpage(phys_addr, block_size, expected_pages);
 518         }
 519         return 0;
 520 }
 521 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 522
 523 static void mmu_psize_set_default_penc(void)
 524 {
 525         int bpsize, apsize;
 526         for (bpsize = 0; bpsize < MMU_PAGE_COUNT; bpsize++)
 527                 for (apsize = 0; apsize < MMU_PAGE_COUNT; apsize++)
 528                         mmu_psize_defs[bpsize].penc[apsize] = -1;
 529 }
 530
 531 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 532
 533 static bool might_have_hea(void)
 534 {
 535         /*
 536          * The HEA ethernet adapter requires awareness of the
 537          * GX bus. Without that awareness we can easily assume
 538          * we will never see an HEA ethernet device.
 539          */
 540 #ifdef CONFIG_IBMEBUS
 541         return !cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S) &&
 542                 firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR);
 543 #else
 544         return false;
 545 #endif
 546 }
 547
 548 #endif /* #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 549
 550 static void __init htab_scan_page_sizes(void)
 551 {
 552         int rc;
 553
 554         /* se the invalid penc to -1 */
 555         mmu_psize_set_default_penc();
 556
 557         /* Default to 4K pages only */
 558         memcpy(mmu_psize_defs, mmu_psize_defaults,
 559                sizeof(mmu_psize_defaults));
 560
 561         /*
 562          * Try to find the available page sizes in the device-tree
 563          */
 564         rc = of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_page_sizes, NULL);
 565         if (rc == 0 && early_mmu_has_feature(MMU_FTR_16M_PAGE)) {
 566                 /*
 567                  * Nothing in the device-tree, but the CPU supports 16M pages,
 568                  * so let's fallback on a known size list for 16M capable CPUs.
 569                  */
 570                 memcpy(mmu_psize_defs, mmu_psize_defaults_gp,
 571                        sizeof(mmu_psize_defaults_gp));
 572         }
 573
 574 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 575         if (!hugetlb_disabled) {
 576                 /* Reserve 16G huge page memory sections for huge pages */
 577                 of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_hugepage_blocks, NULL);
 578         }
 579 #endif /* CONFIG_HUGETLB_PAGE */
 580 }
 581
 582 /*
 583  * Fill in the hpte_page_sizes[] array.
 584  * We go through the mmu_psize_defs[] array looking for all the
 585  * supported base/actual page size combinations.  Each combination
 586  * has a unique pagesize encoding (penc) value in the low bits of
 587  * the LP field of the HPTE.  For actual page sizes less than 1MB,
 588  * some of the upper LP bits are used for RPN bits, meaning that
 589  * we need to fill in several entries in hpte_page_sizes[].
 590  *
 591  * In diagrammatic form, with r = RPN bits and z = page size bits:
 592  *        PTE LP     actual page size
 593  *    rrrr rrrz         >=8KB
 594  *    rrrr rrzz         >=16KB
 595  *    rrrr rzzz         >=32KB
 596  *    rrrr zzzz         >=64KB
 597  *    ...
 598  *
 599  * The zzzz bits are implementation-specific but are chosen so that
 600  * no encoding for a larger page size uses the same value in its
 601  * low-order N bits as the encoding for the 2^(12+N) byte page size
 602  * (if it exists).
 603  */
 604 static void init_hpte_page_sizes(void)
 605 {
 606         long int ap, bp;
 607         long int shift, penc;
 608
 609         for (bp = 0; bp < MMU_PAGE_COUNT; ++bp) {
 610                 if (!mmu_psize_defs[bp].shift)
 611                         continue;       /* not a supported page size */
 612                 for (ap = bp; ap < MMU_PAGE_COUNT; ++ap) {
 613                         penc = mmu_psize_defs[bp].penc[ap];
 614                         if (penc == -1 || !mmu_psize_defs[ap].shift)
 615                                 continue;
 616                         shift = mmu_psize_defs[ap].shift - LP_SHIFT;
 617                         if (shift <= 0)
 618                                 continue;       /* should never happen */
 619                         /*
 620                          * For page sizes less than 1MB, this loop
 621                          * replicates the entry for all possible values
 622                          * of the rrrr bits.
 623                          */
 624                         while (penc < (1 << LP_BITS)) {
 625                                 hpte_page_sizes[penc] = (ap << 4) | bp;
 626                                 penc += 1 << shift;
 627                         }
 628                 }
 629         }
 630 }
 631
 632 static void __init htab_init_page_sizes(void)
 633 {
 634         init_hpte_page_sizes();
 635
 636         if (!debug_pagealloc_enabled()) {
 637                 /*
 638                  * Pick a size for the linear mapping. Currently, we only
 639                  * support 16M, 1M and 4K which is the default
 640                  */
 641                 if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift)
 642                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_16M;
 643                 else if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1M].shift)
 644                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_1M;
 645         }
 646
 647 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 648         /*
 649          * Pick a size for the ordinary pages. Default is 4K, we support
 650          * 64K for user mappings and vmalloc if supported by the processor.
 651          * We only use 64k for ioremap if the processor
 652          * (and firmware) support cache-inhibited large pages.
 653          * If not, we use 4k and set mmu_ci_restrictions so that
 654          * hash_page knows to switch processes that use cache-inhibited
 655          * mappings to 4k pages.
 656          */
 657         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_64K].shift) {
 658                 mmu_virtual_psize = MMU_PAGE_64K;
 659                 mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_64K;
 660                 if (mmu_linear_psize == MMU_PAGE_4K)
 661                         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_64K;
 662                 if (mmu_has_feature(MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE)) {
 663                         /*
 664                          * When running on pSeries using 64k pages for ioremap
 665                          * would stop us accessing the HEA ethernet. So if we
 666                          * have the chance of ever seeing one, stay at 4k.
 667                          */
 668                         if (!might_have_hea())
 669                                 mmu_io_psize = MMU_PAGE_64K;
 670                 } else
 671                         mmu_ci_restrictions = 1;
 672         }
 673 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 674
 675 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 676         /* We try to use 16M pages for vmemmap if that is supported
 677          * and we have at least 1G of RAM at boot
 678          */
 679         if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_16M].shift &&
 680             memblock_phys_mem_size() >= 0x40000000)
 681                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_16M;
 682         else if (mmu_psize_defs[MMU_PAGE_64K].shift)
 683                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_64K;
 684         else
 685                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_4K;
 686 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
 687
 688         printk(KERN_DEBUG "Page orders: linear mapping = %d, "
 689                "virtual = %d, io = %d"
 690 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 691                ", vmemmap = %d"
 692 #endif
 693                "\n",
 694                mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].shift,
 695                mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift,
 696                mmu_psize_defs[mmu_io_psize].shift
 697 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
 698                ,mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].shift
 699 #endif
 700                );
 701 }
 702
 703 static int __init htab_dt_scan_pftsize(unsigned long node,
 704                                        const char *uname, int depth,
 705                                        void *data)
 706 {
 707         const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL);
 708         const __be32 *prop;
 709
 710         /* We are scanning "cpu" nodes only */
 711         if (type == NULL || strcmp(type, "cpu") != 0)
 712                 return 0;
 713
 714         prop = of_get_flat_dt_prop(node, "ibm,pft-size", NULL);
 715         if (prop != NULL) {
 716                 /* pft_size[0] is the NUMA CEC cookie */
 717                 ppc64_pft_size = be32_to_cpu(prop[1]);
 718                 return 1;
 719         }
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 unsigned htab_shift_for_mem_size(unsigned long mem_size)
 724 {
 725         unsigned memshift = __ilog2(mem_size);
 726         unsigned pshift = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift;
 727         unsigned pteg_shift;
 728
 729         /* round mem_size up to next power of 2 */
 730         if ((1UL << memshift) < mem_size)
 731                 memshift += 1;
 732
 733         /* aim for 2 pages / pteg */
 734         pteg_shift = memshift - (pshift + 1);
 735
 736         /*
 737          * 2^11 PTEGS of 128 bytes each, ie. 2^18 bytes is the minimum htab
 738          * size permitted by the architecture.
 739          */
 740         return max(pteg_shift + 7, 18U);
 741 }
 742
 743 static unsigned long __init htab_get_table_size(void)
 744 {
 745         /* If hash size isn't already provided by the platform, we try to
 746          * retrieve it from the device-tree. If it's not there neither, we
 747          * calculate it now based on the total RAM size
 748          */
 749         if (ppc64_pft_size == 0)
 750                 of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_pftsize, NULL);
 751         if (ppc64_pft_size)
 752                 return 1UL << ppc64_pft_size;
 753
 754         return 1UL << htab_shift_for_mem_size(memblock_phys_mem_size());
 755 }
 756
 757 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 758 int resize_hpt_for_hotplug(unsigned long new_mem_size)
 759 {
 760         unsigned target_hpt_shift;
 761
 762         if (!mmu_hash_ops.resize_hpt)
 763                 return 0;
 764
 765         target_hpt_shift = htab_shift_for_mem_size(new_mem_size);
 766
 767         /*
 768          * To avoid lots of HPT resizes if memory size is fluctuating
 769          * across a boundary, we deliberately have some hysterisis
 770          * here: we immediately increase the HPT size if the target
 771          * shift exceeds the current shift, but we won't attempt to
 772          * reduce unless the target shift is at least 2 below the
 773          * current shift
 774          */
 775         if (target_hpt_shift > ppc64_pft_size ||
 776             target_hpt_shift < ppc64_pft_size - 1)
 777                 return mmu_hash_ops.resize_hpt(target_hpt_shift);
 778
 779         return 0;
 780 }
 781
 782 int hash__create_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end, int nid)
 783 {
 784         int rc = htab_bolt_mapping(start, end, __pa(start),
 785                                    pgprot_val(PAGE_KERNEL), mmu_linear_psize,
 786                                    mmu_kernel_ssize);
 787
 788         if (rc < 0) {
 789                 int rc2 = htab_remove_mapping(start, end, mmu_linear_psize,
 790                                               mmu_kernel_ssize);
 791                 BUG_ON(rc2 && (rc2 != -ENOENT));
 792         }
 793         return rc;
 794 }
 795
 796 int hash__remove_section_mapping(unsigned long start, unsigned long end)
 797 {
 798         int rc = htab_remove_mapping(start, end, mmu_linear_psize,
 799                                      mmu_kernel_ssize);
 800         WARN_ON(rc < 0);
 801         return rc;
 802 }
 803 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
 804
 805 static void __init hash_init_partition_table(phys_addr_t hash_table,
 806                                              unsigned long htab_size)
 807 {
 808         mmu_partition_table_init();
 809
 810         /*
 811          * PS field (VRMA page size) is not used for LPID 0, hence set to 0.
 812          * For now, UPRT is 0 and we have no segment table.
 813          */
 814         htab_size =  __ilog2(htab_size) - 18;
 815         mmu_partition_table_set_entry(0, hash_table | htab_size, 0);
 816         pr_info("Partition table %p\n", partition_tb);
 817 }
 818
 819 static void __init htab_initialize(void)
 820 {
 821         unsigned long table;
 822         unsigned long pteg_count;
 823         unsigned long prot;
 824         unsigned long base = 0, size = 0;
 825         struct memblock_region *reg;
 826
 827         DBG(" -> htab_initialize()\n");
 828
 829         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT)) {
 830                 mmu_kernel_ssize = MMU_SEGSIZE_1T;
 831                 mmu_highuser_ssize = MMU_SEGSIZE_1T;
 832                 printk(KERN_INFO "Using 1TB segments\n");
 833         }
 834
 835         /*
 836          * Calculate the required size of the htab.  We want the number of
 837          * PTEGs to equal one half the number of real pages.
 838          */
 839         htab_size_bytes = htab_get_table_size();
 840         pteg_count = htab_size_bytes >> 7;
 841
 842         htab_hash_mask = pteg_count - 1;
 843
 844         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR) ||
 845             firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1)) {
 846                 /* Using a hypervisor which owns the htab */
 847                 htab_address = NULL;
 848                 _SDR1 = 0;
 849                 /*
 850                  * On POWER9, we need to do a H_REGISTER_PROC_TBL hcall
 851                  * to inform the hypervisor that we wish to use the HPT.
 852                  */
 853                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 854                         register_process_table(0, 0, 0);
 855 #ifdef CONFIG_FA_DUMP
 856                 /*
 857                  * If firmware assisted dump is active firmware preserves
 858                  * the contents of htab along with entire partition memory.
 859                  * Clear the htab if firmware assisted dump is active so
 860                  * that we dont end up using old mappings.
 861                  */
 862                 if (is_fadump_active() && mmu_hash_ops.hpte_clear_all)
 863                         mmu_hash_ops.hpte_clear_all();
 864 #endif
 865         } else {
 866                 unsigned long limit = MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE;
 867
 868 #ifdef CONFIG_PPC_CELL
 869                 /*
 870                  * Cell may require the hash table down low when using the
 871                  * Axon IOMMU in order to fit the dynamic region over it, see
 872                  * comments in cell/iommu.c
 873                  */
 874                 if (fdt_subnode_offset(initial_boot_params, 0, "axon") > 0) {
 875                         limit = 0x80000000;
 876                         pr_info("Hash table forced below 2G for Axon IOMMU\n");
 877                 }
 878 #endif /* CONFIG_PPC_CELL */
 879
 880                 table = memblock_phys_alloc_range(htab_size_bytes,
 881                                                   htab_size_bytes,
 882                                                   0, limit);
 883                 if (!table)
 884                         panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa\n",
 885                               &htab_size_bytes, &limit);
 886
 887                 DBG("Hash table allocated at %lx, size: %lx\n", table,
 888                     htab_size_bytes);
 889
 890                 htab_address = __va(table);
 891
 892                 /* htab absolute addr + encoded htabsize */
 893                 _SDR1 = table + __ilog2(htab_size_bytes) - 18;
 894
 895                 /* Initialize the HPT with no entries */
 896                 memset((void *)table, 0, htab_size_bytes);
 897
 898                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 899                         /* Set SDR1 */
 900                         mtspr(SPRN_SDR1, _SDR1);
 901                 else
 902                         hash_init_partition_table(table, htab_size_bytes);
 903         }
 904
 905         prot = pgprot_val(PAGE_KERNEL);
 906
 907 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
 908         if (debug_pagealloc_enabled()) {
 909                 linear_map_hash_count = memblock_end_of_DRAM() >> PAGE_SHIFT;
 910                 linear_map_hash_slots = memblock_alloc_try_nid(
 911                                 linear_map_hash_count, 1, MEMBLOCK_LOW_LIMIT,
 912                                 ppc64_rma_size, NUMA_NO_NODE);
 913                 if (!linear_map_hash_slots)
 914                         panic("%s: Failed to allocate %lu bytes max_addr=%pa\n",
 915                               __func__, linear_map_hash_count, &ppc64_rma_size);
 916         }
 917 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
 918
 919         /* create bolted the linear mapping in the hash table */
 920         for_each_memblock(memory, reg) {
 921                 base = (unsigned long)__va(reg->base);
 922                 size = reg->size;
 923
 924                 DBG("creating mapping for region: %lx..%lx (prot: %lx)\n",
 925                     base, size, prot);
 926
 927                 BUG_ON(htab_bolt_mapping(base, base + size, __pa(base),
 928                                 prot, mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize));
 929         }
 930         memblock_set_current_limit(MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE);
 931
 932         /*
 933          * If we have a memory_limit and we've allocated TCEs then we need to
 934          * explicitly map the TCE area at the top of RAM. We also cope with the
 935          * case that the TCEs start below memory_limit.
 936          * tce_alloc_start/end are 16MB aligned so the mapping should work
 937          * for either 4K or 16MB pages.
 938          */
 939         if (tce_alloc_start) {
 940                 tce_alloc_start = (unsigned long)__va(tce_alloc_start);
 941                 tce_alloc_end = (unsigned long)__va(tce_alloc_end);
 942
 943                 if (base + size >= tce_alloc_start)
 944                         tce_alloc_start = base + size + 1;
 945
 946                 BUG_ON(htab_bolt_mapping(tce_alloc_start, tce_alloc_end,
 947                                          __pa(tce_alloc_start), prot,
 948                                          mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize));
 949         }
 950
 951
 952         DBG(" <- htab_initialize()\n");
 953 }
 954 #undef KB
 955 #undef MB
 956
 957 void __init hash__early_init_devtree(void)
 958 {
 959         /* Initialize segment sizes */
 960         of_scan_flat_dt(htab_dt_scan_seg_sizes, NULL);
 961
 962         /* Initialize page sizes */
 963         htab_scan_page_sizes();
 964 }
 965
 966 struct hash_mm_context init_hash_mm_context;
 967 void __init hash__early_init_mmu(void)
 968 {
 969 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 970         /*
 971          * We have code in __hash_page_4K() and elsewhere, which assumes it can
 972          * do the following:
 973          *   new_pte |= (slot << H_PAGE_F_GIX_SHIFT) & (H_PAGE_F_SECOND | H_PAGE_F_GIX);
 974          *
 975          * Where the slot number is between 0-15, and values of 8-15 indicate
 976          * the secondary bucket. For that code to work H_PAGE_F_SECOND and
 977          * H_PAGE_F_GIX must occupy four contiguous bits in the PTE, and
 978          * H_PAGE_F_SECOND must be placed above H_PAGE_F_GIX. Assert that here
 979          * with a BUILD_BUG_ON().
 980          */
 981         BUILD_BUG_ON(H_PAGE_F_SECOND != (1ul  << (H_PAGE_F_GIX_SHIFT + 3)));
 982 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 983
 984         htab_init_page_sizes();
 985
 986         /*
 987          * initialize page table size
 988          */
 989         __pte_frag_nr = H_PTE_FRAG_NR;
 990         __pte_frag_size_shift = H_PTE_FRAG_SIZE_SHIFT;
 991         __pmd_frag_nr = H_PMD_FRAG_NR;
 992         __pmd_frag_size_shift = H_PMD_FRAG_SIZE_SHIFT;
 993
 994         __pte_index_size = H_PTE_INDEX_SIZE;
 995         __pmd_index_size = H_PMD_INDEX_SIZE;
 996         __pud_index_size = H_PUD_INDEX_SIZE;
 997         __pgd_index_size = H_PGD_INDEX_SIZE;
 998         __pud_cache_index = H_PUD_CACHE_INDEX;
 999         __pte_table_size = H_PTE_TABLE_SIZE;
1000         __pmd_table_size = H_PMD_TABLE_SIZE;
1001         __pud_table_size = H_PUD_TABLE_SIZE;
1002         __pgd_table_size = H_PGD_TABLE_SIZE;
1003         /*
1004          * 4k use hugepd format, so for hash set then to
1005          * zero
1006          */
1007         __pmd_val_bits = HASH_PMD_VAL_BITS;
1008         __pud_val_bits = HASH_PUD_VAL_BITS;
1009         __pgd_val_bits = HASH_PGD_VAL_BITS;
1010
1011         __kernel_virt_start = H_KERN_VIRT_START;
1012         __kernel_virt_size = H_KERN_VIRT_SIZE;
1013         __vmalloc_start = H_VMALLOC_START;
1014         __vmalloc_end = H_VMALLOC_END;
1015         __kernel_io_start = H_KERN_IO_START;
1016         __kernel_io_end = H_KERN_IO_END;
1017         vmemmap = (struct page *)H_VMEMMAP_BASE;
1018         ioremap_bot = IOREMAP_BASE;
1019
1020 #ifdef CONFIG_PCI
1021         pci_io_base = ISA_IO_BASE;
1022 #endif
1023
1024         /* Select appropriate backend */
1025         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1))
1026                 ps3_early_mm_init();
1027         else if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1028                 hpte_init_pseries();
1029         else if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_NATIVE))
1030                 hpte_init_native();
1031
1032         if (!mmu_hash_ops.hpte_insert)
1033                 panic("hash__early_init_mmu: No MMU hash ops defined!\n");
1034
1035         /* Initialize the MMU Hash table and create the linear mapping
1036          * of memory. Has to be done before SLB initialization as this is
1037          * currently where the page size encoding is obtained.
1038          */
1039         htab_initialize();
1040
1041         init_mm.context.hash_context = &init_hash_mm_context;
1042         init_mm.context.hash_context->slb_addr_limit = DEFAULT_MAP_WINDOW_USER64;
1043
1044         pr_info("Initializing hash mmu with SLB\n");
1045         /* Initialize SLB management */
1046         slb_initialize();
1047
1048         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)
1049                         && cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
1050                 tlbiel_all();
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 void hash__early_init_mmu_secondary(void)
1055 {
1056         /* Initialize hash table for that CPU */
1057         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR)) {
1058
1059                 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
1060                         mtspr(SPRN_SDR1, _SDR1);
1061                 else
1062                         mtspr(SPRN_PTCR,
1063                               __pa(partition_tb) | (PATB_SIZE_SHIFT - 12));
1064         }
1065         /* Initialize SLB */
1066         slb_initialize();
1067
1068         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)
1069                         && cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
1070                 tlbiel_all();
1071 }
1072 #endif /* CONFIG_SMP */
1073
1074 /*
1075  * Called by asm hashtable.S for doing lazy icache flush
1076  */
1077 unsigned int hash_page_do_lazy_icache(unsigned int pp, pte_t pte, int trap)
1078 {
1079         struct page *page;
1080
1081         if (!pfn_valid(pte_pfn(pte)))
1082                 return pp;
1083
1084         page = pte_page(pte);
1085
1086         /* page is dirty */
1087         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags) && !PageReserved(page)) {
1088                 if (trap == 0x400) {
1089                         flush_dcache_icache_page(page);
1090                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
1091                 } else
1092                         pp |= HPTE_R_N;
1093         }
1094         return pp;
1095 }
1096
1097 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
1098 static unsigned int get_paca_psize(unsigned long addr)
1099 {
1100         unsigned char *psizes;
1101         unsigned long index, mask_index;
1102
1103         if (addr < SLICE_LOW_TOP) {
1104                 psizes = get_paca()->mm_ctx_low_slices_psize;
1105                 index = GET_LOW_SLICE_INDEX(addr);
1106         } else {
1107                 psizes = get_paca()->mm_ctx_high_slices_psize;
1108                 index = GET_HIGH_SLICE_INDEX(addr);
1109         }
1110         mask_index = index & 0x1;
1111         return (psizes[index >> 1] >> (mask_index * 4)) & 0xF;
1112 }
1113
1114 #else
1115 unsigned int get_paca_psize(unsigned long addr)
1116 {
1117         return get_paca()->mm_ctx_user_psize;
1118 }
1119 #endif
1120
1121 /*
1122  * Demote a segment to using 4k pages.
1123  * For now this makes the whole process use 4k pages.
1124  */
1125 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1126 void demote_segment_4k(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1127 {
1128         if (get_slice_psize(mm, addr) == MMU_PAGE_4K)
1129                 return;
1130         slice_set_range_psize(mm, addr, 1, MMU_PAGE_4K);
1131         copro_flush_all_slbs(mm);
1132         if ((get_paca_psize(addr) != MMU_PAGE_4K) && (current->mm == mm)) {
1133
1134                 copy_mm_to_paca(mm);
1135                 slb_flush_and_restore_bolted();
1136         }
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1139
1140 #ifdef CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT
1141 /*
1142  * This looks up a 2-bit protection code for a 4k subpage of a 64k page.
1143  * Userspace sets the subpage permissions using the subpage_prot system call.
1144  *
1145  * Result is 0: full permissions, _PAGE_RW: read-only,
1146  * _PAGE_RWX: no access.
1147  */
1148 static int subpage_protection(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1149 {
1150         struct subpage_prot_table *spt = mm_ctx_subpage_prot(&mm->context);
1151         u32 spp = 0;
1152         u32 **sbpm, *sbpp;
1153
1154         if (!spt)
1155                 return 0;
1156
1157         if (ea >= spt->maxaddr)
1158                 return 0;
1159         if (ea < 0x100000000UL) {
1160                 /* addresses below 4GB use spt->low_prot */
1161                 sbpm = spt->low_prot;
1162         } else {
1163                 sbpm = spt->protptrs[ea >> SBP_L3_SHIFT];
1164                 if (!sbpm)
1165                         return 0;
1166         }
1167         sbpp = sbpm[(ea >> SBP_L2_SHIFT) & (SBP_L2_COUNT - 1)];
1168         if (!sbpp)
1169                 return 0;
1170         spp = sbpp[(ea >> PAGE_SHIFT) & (SBP_L1_COUNT - 1)];
1171
1172         /* extract 2-bit bitfield for this 4k subpage */
1173         spp >>= 30 - 2 * ((ea >> 12) & 0xf);
1174
1175         /*
1176          * 0 -> full premission
1177          * 1 -> Read only
1178          * 2 -> no access.
1179          * We return the flag that need to be cleared.
1180          */
1181         spp = ((spp & 2) ? _PAGE_RWX : 0) | ((spp & 1) ? _PAGE_WRITE : 0);
1182         return spp;
1183 }
1184
1185 #else /* CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT */
1186 static inline int subpage_protection(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1187 {
1188         return 0;
1189 }
1190 #endif
1191
1192 void hash_failure_debug(unsigned long ea, unsigned long access,
1193                         unsigned long vsid, unsigned long trap,
1194                         int ssize, int psize, int lpsize, unsigned long pte)
1195 {
1196         if (!printk_ratelimit())
1197                 return;
1198         pr_info("mm: Hashing failure ! EA=0x%lx access=0x%lx current=%s\n",
1199                 ea, access, current->comm);
1200         pr_info("    trap=0x%lx vsid=0x%lx ssize=%d base psize=%d psize %d pte=0x%lx\n",
1201                 trap, vsid, ssize, psize, lpsize, pte);
1202 }
1203
1204 static void check_paca_psize(unsigned long ea, struct mm_struct *mm,
1205                              int psize, bool user_region)
1206 {
1207         if (user_region) {
1208                 if (psize != get_paca_psize(ea)) {
1209                         copy_mm_to_paca(mm);
1210                         slb_flush_and_restore_bolted();
1211                 }
1212         } else if (get_paca()->vmalloc_sllp !=
1213                    mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp) {
1214                 get_paca()->vmalloc_sllp =
1215                         mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp;
1216                 slb_vmalloc_update();
1217         }
1218 }
1219
1220 /* Result code is:
1221  *  0 - handled
1222  *  1 - normal page fault
1223  * -1 - critical hash insertion error
1224  * -2 - access not permitted by subpage protection mechanism
1225  */
1226 int hash_page_mm(struct mm_struct *mm, unsigned long ea,
1227                  unsigned long access, unsigned long trap,
1228                  unsigned long flags)
1229 {
1230         bool is_thp;
1231         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1232         pgd_t *pgdir;
1233         unsigned long vsid;
1234         pte_t *ptep;
1235         unsigned hugeshift;
1236         int rc, user_region = 0;
1237         int psize, ssize;
1238
1239         DBG_LOW("hash_page(ea=%016lx, access=%lx, trap=%lx\n",
1240                 ea, access, trap);
1241         trace_hash_fault(ea, access, trap);
1242
1243         /* Get region & vsid */
1244         switch (REGION_ID(ea)) {
1245         case USER_REGION_ID:
1246                 user_region = 1;
1247                 if (! mm) {
1248                         DBG_LOW(" user region with no mm !\n");
1249                         rc = 1;
1250                         goto bail;
1251                 }
1252                 psize = get_slice_psize(mm, ea);
1253                 ssize = user_segment_size(ea);
1254                 vsid = get_user_vsid(&mm->context, ea, ssize);
1255                 break;
1256         case VMALLOC_REGION_ID:
1257                 vsid = get_kernel_vsid(ea, mmu_kernel_ssize);
1258                 if (ea < VMALLOC_END)
1259                         psize = mmu_vmalloc_psize;
1260                 else
1261                         psize = mmu_io_psize;
1262                 ssize = mmu_kernel_ssize;
1263                 break;
1264         default:
1265                 /* Not a valid range
1266                  * Send the problem up to do_page_fault
1267                  */
1268                 rc = 1;
1269                 goto bail;
1270         }
1271         DBG_LOW(" mm=%p, mm->pgdir=%p, vsid=%016lx\n", mm, mm->pgd, vsid);
1272
1273         /* Bad address. */
1274         if (!vsid) {
1275                 DBG_LOW("Bad address!\n");
1276                 rc = 1;
1277                 goto bail;
1278         }
1279         /* Get pgdir */
1280         pgdir = mm->pgd;
1281         if (pgdir == NULL) {
1282                 rc = 1;
1283                 goto bail;
1284         }
1285
1286         /* Check CPU locality */
1287         if (user_region && mm_is_thread_local(mm))
1288                 flags |= HPTE_LOCAL_UPDATE;
1289
1290 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1291         /* If we use 4K pages and our psize is not 4K, then we might
1292          * be hitting a special driver mapping, and need to align the
1293          * address before we fetch the PTE.
1294          *
1295          * It could also be a hugepage mapping, in which case this is
1296          * not necessary, but it's not harmful, either.
1297          */
1298         if (psize != MMU_PAGE_4K)
1299                 ea &= ~((1ul << mmu_psize_defs[psize].shift) - 1);
1300 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1301
1302         /* Get PTE and page size from page tables */
1303         ptep = find_linux_pte(pgdir, ea, &is_thp, &hugeshift);
1304         if (ptep == NULL || !pte_present(*ptep)) {
1305                 DBG_LOW(" no PTE !\n");
1306                 rc = 1;
1307                 goto bail;
1308         }
1309
1310         /* Add _PAGE_PRESENT to the required access perm */
1311         access |= _PAGE_PRESENT;
1312
1313         /* Pre-check access permissions (will be re-checked atomically
1314          * in __hash_page_XX but this pre-check is a fast path
1315          */
1316         if (!check_pte_access(access, pte_val(*ptep))) {
1317                 DBG_LOW(" no access !\n");
1318                 rc = 1;
1319                 goto bail;
1320         }
1321
1322         if (hugeshift) {
1323                 if (is_thp)
1324                         rc = __hash_page_thp(ea, access, vsid, (pmd_t *)ptep,
1325                                              trap, flags, ssize, psize);
1326 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1327                 else
1328                         rc = __hash_page_huge(ea, access, vsid, ptep, trap,
1329                                               flags, ssize, hugeshift, psize);
1330 #else
1331                 else {
1332                         /*
1333                          * if we have hugeshift, and is not transhuge with
1334                          * hugetlb disabled, something is really wrong.
1335                          */
1336                         rc = 1;
1337                         WARN_ON(1);
1338                 }
1339 #endif
1340                 if (current->mm == mm)
1341                         check_paca_psize(ea, mm, psize, user_region);
1342
1343                 goto bail;
1344         }
1345
1346 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1347         DBG_LOW(" i-pte: %016lx\n", pte_val(*ptep));
1348 #else
1349         DBG_LOW(" i-pte: %016lx %016lx\n", pte_val(*ptep),
1350                 pte_val(*(ptep + PTRS_PER_PTE)));
1351 #endif
1352         /* Do actual hashing */
1353 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1354         /* If H_PAGE_4K_PFN is set, make sure this is a 4k segment */
1355         if ((pte_val(*ptep) & H_PAGE_4K_PFN) && psize == MMU_PAGE_64K) {
1356                 demote_segment_4k(mm, ea);
1357                 psize = MMU_PAGE_4K;
1358         }
1359
1360         /* If this PTE is non-cacheable and we have restrictions on
1361          * using non cacheable large pages, then we switch to 4k
1362          */
1363         if (mmu_ci_restrictions && psize == MMU_PAGE_64K && pte_ci(*ptep)) {
1364                 if (user_region) {
1365                         demote_segment_4k(mm, ea);
1366                         psize = MMU_PAGE_4K;
1367                 } else if (ea < VMALLOC_END) {
1368                         /*
1369                          * some driver did a non-cacheable mapping
1370                          * in vmalloc space, so switch vmalloc
1371                          * to 4k pages
1372                          */
1373                         printk(KERN_ALERT "Reducing vmalloc segment "
1374                                "to 4kB pages because of "
1375                                "non-cacheable mapping\n");
1376                         psize = mmu_vmalloc_psize = MMU_PAGE_4K;
1377                         copro_flush_all_slbs(mm);
1378                 }
1379         }
1380
1381 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1382
1383         if (current->mm == mm)
1384                 check_paca_psize(ea, mm, psize, user_region);
1385
1386 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1387         if (psize == MMU_PAGE_64K)
1388                 rc = __hash_page_64K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1389                                      flags, ssize);
1390         else
1391 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1392         {
1393                 int spp = subpage_protection(mm, ea);
1394                 if (access & spp)
1395                         rc = -2;
1396                 else
1397                         rc = __hash_page_4K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1398                                             flags, ssize, spp);
1399         }
1400
1401         /* Dump some info in case of hash insertion failure, they should
1402          * never happen so it is really useful to know if/when they do
1403          */
1404         if (rc == -1)
1405                 hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize, psize,
1406                                    psize, pte_val(*ptep));
1407 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1408         DBG_LOW(" o-pte: %016lx\n", pte_val(*ptep));
1409 #else
1410         DBG_LOW(" o-pte: %016lx %016lx\n", pte_val(*ptep),
1411                 pte_val(*(ptep + PTRS_PER_PTE)));
1412 #endif
1413         DBG_LOW(" -> rc=%d\n", rc);
1414
1415 bail:
1416         exception_exit(prev_state);
1417         return rc;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash_page_mm);
1420
1421 int hash_page(unsigned long ea, unsigned long access, unsigned long trap,
1422               unsigned long dsisr)
1423 {
1424         unsigned long flags = 0;
1425         struct mm_struct *mm = current->mm;
1426
1427         if (REGION_ID(ea) == VMALLOC_REGION_ID)
1428                 mm = &init_mm;
1429
1430         if (dsisr & DSISR_NOHPTE)
1431                 flags |= HPTE_NOHPTE_UPDATE;
1432
1433         return hash_page_mm(mm, ea, access, trap, flags);
1434 }
1435 EXPORT_SYMBOL_GPL(hash_page);
1436
1437 int __hash_page(unsigned long ea, unsigned long msr, unsigned long trap,
1438                 unsigned long dsisr)
1439 {
1440         unsigned long access = _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ;
1441         unsigned long flags = 0;
1442         struct mm_struct *mm = current->mm;
1443
1444         if (REGION_ID(ea) == VMALLOC_REGION_ID)
1445                 mm = &init_mm;
1446
1447         if (dsisr & DSISR_NOHPTE)
1448                 flags |= HPTE_NOHPTE_UPDATE;
1449
1450         if (dsisr & DSISR_ISSTORE)
1451                 access |= _PAGE_WRITE;
1452         /*
1453          * We set _PAGE_PRIVILEGED only when
1454          * kernel mode access kernel space.
1455          *
1456          * _PAGE_PRIVILEGED is NOT set
1457          * 1) when kernel mode access user space
1458          * 2) user space access kernel space.
1459          */
1460         access |= _PAGE_PRIVILEGED;
1461         if ((msr & MSR_PR) || (REGION_ID(ea) == USER_REGION_ID))
1462                 access &= ~_PAGE_PRIVILEGED;
1463
1464         if (trap == 0x400)
1465                 access |= _PAGE_EXEC;
1466
1467         return hash_page_mm(mm, ea, access, trap, flags);
1468 }
1469
1470 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
1471 static bool should_hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1472 {
1473         int psize = get_slice_psize(mm, ea);
1474
1475         /* We only prefault standard pages for now */
1476         if (unlikely(psize != mm_ctx_user_psize(&mm->context)))
1477                 return false;
1478
1479         /*
1480          * Don't prefault if subpage protection is enabled for the EA.
1481          */
1482         if (unlikely((psize == MMU_PAGE_4K) && subpage_protection(mm, ea)))
1483                 return false;
1484
1485         return true;
1486 }
1487 #else
1488 static bool should_hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea)
1489 {
1490         return true;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 void hash_preload(struct mm_struct *mm, unsigned long ea,
1495                   bool is_exec, unsigned long trap)
1496 {
1497         int hugepage_shift;
1498         unsigned long vsid;
1499         pgd_t *pgdir;
1500         pte_t *ptep;
1501         unsigned long flags;
1502         int rc, ssize, update_flags = 0;
1503         unsigned long access = _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | (is_exec ? _PAGE_EXEC : 0);
1504
1505         BUG_ON(REGION_ID(ea) != USER_REGION_ID);
1506
1507         if (!should_hash_preload(mm, ea))
1508                 return;
1509
1510         DBG_LOW("hash_preload(mm=%p, mm->pgdir=%p, ea=%016lx, access=%lx,"
1511                 " trap=%lx\n", mm, mm->pgd, ea, access, trap);
1512
1513         /* Get Linux PTE if available */
1514         pgdir = mm->pgd;
1515         if (pgdir == NULL)
1516                 return;
1517
1518         /* Get VSID */
1519         ssize = user_segment_size(ea);
1520         vsid = get_user_vsid(&mm->context, ea, ssize);
1521         if (!vsid)
1522                 return;
1523         /*
1524          * Hash doesn't like irqs. Walking linux page table with irq disabled
1525          * saves us from holding multiple locks.
1526          */
1527         local_irq_save(flags);
1528
1529         /*
1530          * THP pages use update_mmu_cache_pmd. We don't do
1531          * hash preload there. Hence can ignore THP here
1532          */
1533         ptep = find_current_mm_pte(pgdir, ea, NULL, &hugepage_shift);
1534         if (!ptep)
1535                 goto out_exit;
1536
1537         WARN_ON(hugepage_shift);
1538 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1539         /* If either H_PAGE_4K_PFN or cache inhibited is set (and we are on
1540          * a 64K kernel), then we don't preload, hash_page() will take
1541          * care of it once we actually try to access the page.
1542          * That way we don't have to duplicate all of the logic for segment
1543          * page size demotion here
1544          */
1545         if ((pte_val(*ptep) & H_PAGE_4K_PFN) || pte_ci(*ptep))
1546                 goto out_exit;
1547 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1548
1549         /* Is that local to this CPU ? */
1550         if (mm_is_thread_local(mm))
1551                 update_flags |= HPTE_LOCAL_UPDATE;
1552
1553         /* Hash it in */
1554 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1555         if (mm_ctx_user_psize(&mm->context) == MMU_PAGE_64K)
1556                 rc = __hash_page_64K(ea, access, vsid, ptep, trap,
1557                                      update_flags, ssize);
1558         else
1559 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1560                 rc = __hash_page_4K(ea, access, vsid, ptep, trap, update_flags,
1561                                     ssize, subpage_protection(mm, ea));
1562
1563         /* Dump some info in case of hash insertion failure, they should
1564          * never happen so it is really useful to know if/when they do
1565          */
1566         if (rc == -1)
1567                 hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize,
1568                                    mm_ctx_user_psize(&mm->context),
1569                                    mm_ctx_user_psize(&mm->context),
1570                                    pte_val(*ptep));
1571 out_exit:
1572         local_irq_restore(flags);
1573 }
1574
1575 #ifdef CONFIG_PPC_MEM_KEYS
1576 /*
1577  * Return the protection key associated with the given address and the
1578  * mm_struct.
1579  */
1580 u16 get_mm_addr_key(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
1581 {
1582         pte_t *ptep;
1583         u16 pkey = 0;
1584         unsigned long flags;
1585
1586         if (!mm || !mm->pgd)
1587                 return 0;
1588
1589         local_irq_save(flags);
1590         ptep = find_linux_pte(mm->pgd, address, NULL, NULL);
1591         if (ptep)
1592                 pkey = pte_to_pkey_bits(pte_val(READ_ONCE(*ptep)));
1593         local_irq_restore(flags);
1594
1595         return pkey;
1596 }
1597 #endif /* CONFIG_PPC_MEM_KEYS */
1598
1599 #ifdef CONFIG_PPC_TRANSACTIONAL_MEM
1600 static inline void tm_flush_hash_page(int local)
1601 {
1602         /*
1603          * Transactions are not aborted by tlbiel, only tlbie. Without, syncing a
1604          * page back to a block device w/PIO could pick up transactional data
1605          * (bad!) so we force an abort here. Before the sync the page will be
1606          * made read-only, which will flush_hash_page. BIG ISSUE here: if the
1607          * kernel uses a page from userspace without unmapping it first, it may
1608          * see the speculated version.
1609          */
1610         if (local && cpu_has_feature(CPU_FTR_TM) && current->thread.regs &&
1611             MSR_TM_ACTIVE(current->thread.regs->msr)) {
1612                 tm_enable();
1613                 tm_abort(TM_CAUSE_TLBI);
1614         }
1615 }
1616 #else
1617 static inline void tm_flush_hash_page(int local)
1618 {
1619 }
1620 #endif
1621
1622 /*
1623  * Return the global hash slot, corresponding to the given PTE, which contains
1624  * the HPTE.
1625  */
1626 unsigned long pte_get_hash_gslot(unsigned long vpn, unsigned long shift,
1627                 int ssize, real_pte_t rpte, unsigned int subpg_index)
1628 {
1629         unsigned long hash, gslot, hidx;
1630
1631         hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
1632         hidx = __rpte_to_hidx(rpte, subpg_index);
1633         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1634                 hash = ~hash;
1635         gslot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1636         gslot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1637         return gslot;
1638 }
1639
1640 /* WARNING: This is called from hash_low_64.S, if you change this prototype,
1641  *          do not forget to update the assembly call site !
1642  */
1643 void flush_hash_page(unsigned long vpn, real_pte_t pte, int psize, int ssize,
1644                      unsigned long flags)
1645 {
1646         unsigned long index, shift, gslot;
1647         int local = flags & HPTE_LOCAL_UPDATE;
1648
1649         DBG_LOW("flush_hash_page(vpn=%016lx)\n", vpn);
1650         pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, vpn, index, shift) {
1651                 gslot = pte_get_hash_gslot(vpn, shift, ssize, pte, index);
1652                 DBG_LOW(" sub %ld: gslot=%lx\n", index, gslot);
1653                 /*
1654                  * We use same base page size and actual psize, because we don't
1655                  * use these functions for hugepage
1656                  */
1657                 mmu_hash_ops.hpte_invalidate(gslot, vpn, psize, psize,
1658                                              ssize, local);
1659         } pte_iterate_hashed_end();
1660
1661         tm_flush_hash_page(local);
1662 }
1663
1664 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1665 void flush_hash_hugepage(unsigned long vsid, unsigned long addr,
1666                          pmd_t *pmdp, unsigned int psize, int ssize,
1667                          unsigned long flags)
1668 {
1669         int i, max_hpte_count, valid;
1670         unsigned long s_addr;
1671         unsigned char *hpte_slot_array;
1672         unsigned long hidx, shift, vpn, hash, slot;
1673         int local = flags & HPTE_LOCAL_UPDATE;
1674
1675         s_addr = addr & HPAGE_PMD_MASK;
1676         hpte_slot_array = get_hpte_slot_array(pmdp);
1677         /*
1678          * IF we try to do a HUGE PTE update after a withdraw is done.
1679          * we will find the below NULL. This happens when we do
1680          * split_huge_page_pmd
1681          */
1682         if (!hpte_slot_array)
1683                 return;
1684
1685         if (mmu_hash_ops.hugepage_invalidate) {
1686                 mmu_hash_ops.hugepage_invalidate(vsid, s_addr, hpte_slot_array,
1687                                                  psize, ssize, local);
1688                 goto tm_abort;
1689         }
1690         /*
1691          * No bluk hpte removal support, invalidate each entry
1692          */
1693         shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
1694         max_hpte_count = HPAGE_PMD_SIZE >> shift;
1695         for (i = 0; i < max_hpte_count; i++) {
1696                 /*
1697                  * 8 bits per each hpte entries
1698                  * 000| [ secondary group (one bit) | hidx (3 bits) | valid bit]
1699                  */
1700                 valid = hpte_valid(hpte_slot_array, i);
1701                 if (!valid)
1702                         continue;
1703                 hidx =  hpte_hash_index(hpte_slot_array, i);
1704
1705                 /* get the vpn */
1706                 addr = s_addr + (i * (1ul << shift));
1707                 vpn = hpt_vpn(addr, vsid, ssize);
1708                 hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
1709                 if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1710                         hash = ~hash;
1711
1712                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1713                 slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1714                 mmu_hash_ops.hpte_invalidate(slot, vpn, psize,
1715                                              MMU_PAGE_16M, ssize, local);
1716         }
1717 tm_abort:
1718         tm_flush_hash_page(local);
1719 }
1720 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1721
1722 void flush_hash_range(unsigned long number, int local)
1723 {
1724         if (mmu_hash_ops.flush_hash_range)
1725                 mmu_hash_ops.flush_hash_range(number, local);
1726         else {
1727                 int i;
1728                 struct ppc64_tlb_batch *batch =
1729                         this_cpu_ptr(&ppc64_tlb_batch);
1730
1731                 for (i = 0; i < number; i++)
1732                         flush_hash_page(batch->vpn[i], batch->pte[i],
1733                                         batch->psize, batch->ssize, local);
1734         }
1735 }
1736
1737 /*
1738  * low_hash_fault is called when we the low level hash code failed
1739  * to instert a PTE due to an hypervisor error
1740  */
1741 void low_hash_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long address, int rc)
1742 {
1743         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
1744
1745         if (user_mode(regs)) {
1746 #ifdef CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT
1747                 if (rc == -2)
1748                         _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_ACCERR, address);
1749                 else
1750 #endif
1751                         _exception(SIGBUS, regs, BUS_ADRERR, address);
1752         } else
1753                 bad_page_fault(regs, address, SIGBUS);
1754
1755         exception_exit(prev_state);
1756 }
1757
1758 long hpte_insert_repeating(unsigned long hash, unsigned long vpn,
1759                            unsigned long pa, unsigned long rflags,
1760                            unsigned long vflags, int psize, int ssize)
1761 {
1762         unsigned long hpte_group;
1763         long slot;
1764
1765 repeat:
1766         hpte_group = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1767
1768         /* Insert into the hash table, primary slot */
1769         slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags, vflags,
1770                                         psize, psize, ssize);
1771
1772         /* Primary is full, try the secondary */
1773         if (unlikely(slot == -1)) {
1774                 hpte_group = (~hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1775                 slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags,
1776                                                 vflags | HPTE_V_SECONDARY,
1777                                                 psize, psize, ssize);
1778                 if (slot == -1) {
1779                         if (mftb() & 0x1)
1780                                 hpte_group = (hash & htab_hash_mask) *
1781                                                 HPTES_PER_GROUP;
1782
1783                         mmu_hash_ops.hpte_remove(hpte_group);
1784                         goto repeat;
1785                 }
1786         }
1787
1788         return slot;
1789 }
1790
1791 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1792 static void kernel_map_linear_page(unsigned long vaddr, unsigned long lmi)
1793 {
1794         unsigned long hash;
1795         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, mmu_kernel_ssize);
1796         unsigned long vpn = hpt_vpn(vaddr, vsid, mmu_kernel_ssize);
1797         unsigned long mode = htab_convert_pte_flags(pgprot_val(PAGE_KERNEL));
1798         long ret;
1799
1800         hash = hpt_hash(vpn, PAGE_SHIFT, mmu_kernel_ssize);
1801
1802         /* Don't create HPTE entries for bad address */
1803         if (!vsid)
1804                 return;
1805
1806         ret = hpte_insert_repeating(hash, vpn, __pa(vaddr), mode,
1807                                     HPTE_V_BOLTED,
1808                                     mmu_linear_psize, mmu_kernel_ssize);
1809
1810         BUG_ON (ret < 0);
1811         spin_lock(&linear_map_hash_lock);
1812         BUG_ON(linear_map_hash_slots[lmi] & 0x80);
1813         linear_map_hash_slots[lmi] = ret | 0x80;
1814         spin_unlock(&linear_map_hash_lock);
1815 }
1816
1817 static void kernel_unmap_linear_page(unsigned long vaddr, unsigned long lmi)
1818 {
1819         unsigned long hash, hidx, slot;
1820         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(vaddr, mmu_kernel_ssize);
1821         unsigned long vpn = hpt_vpn(vaddr, vsid, mmu_kernel_ssize);
1822
1823         hash = hpt_hash(vpn, PAGE_SHIFT, mmu_kernel_ssize);
1824         spin_lock(&linear_map_hash_lock);
1825         BUG_ON(!(linear_map_hash_slots[lmi] & 0x80));
1826         hidx = linear_map_hash_slots[lmi] & 0x7f;
1827         linear_map_hash_slots[lmi] = 0;
1828         spin_unlock(&linear_map_hash_lock);
1829         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
1830                 hash = ~hash;
1831         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
1832         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
1833         mmu_hash_ops.hpte_invalidate(slot, vpn, mmu_linear_psize,
1834                                      mmu_linear_psize,
1835                                      mmu_kernel_ssize, 0);
1836 }
1837
1838 void __kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
1839 {
1840         unsigned long flags, vaddr, lmi;
1841         int i;
1842
1843         local_irq_save(flags);
1844         for (i = 0; i < numpages; i++, page++) {
1845                 vaddr = (unsigned long)page_address(page);
1846                 lmi = __pa(vaddr) >> PAGE_SHIFT;
1847                 if (lmi >= linear_map_hash_count)
1848                         continue;
1849                 if (enable)
1850                         kernel_map_linear_page(vaddr, lmi);
1851                 else
1852                         kernel_unmap_linear_page(vaddr, lmi);
1853         }
1854         local_irq_restore(flags);
1855 }
1856 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
1857
1858 void hash__setup_initial_memory_limit(phys_addr_t first_memblock_base,
1859                                 phys_addr_t first_memblock_size)
1860 {
1861         /* We don't currently support the first MEMBLOCK not mapping 0
1862          * physical on those processors
1863          */
1864         BUG_ON(first_memblock_base != 0);
1865
1866         /*
1867          * On virtualized systems the first entry is our RMA region aka VRMA,
1868          * non-virtualized 64-bit hash MMU systems don't have a limitation
1869          * on real mode access.
1870          *
1871          * For guests on platforms before POWER9, we clamp the it limit to 1G
1872          * to avoid some funky things such as RTAS bugs etc...
1873          */
1874         if (!early_cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
1875                 ppc64_rma_size = first_memblock_size;
1876                 if (!early_cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
1877                         ppc64_rma_size = min_t(u64, ppc64_rma_size, 0x40000000);
1878
1879                 /* Finally limit subsequent allocations */
1880                 memblock_set_current_limit(ppc64_rma_size);
1881         } else {
1882                 ppc64_rma_size = ULONG_MAX;
1883         }
1884 }
1885
1886 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1887
1888 static int hpt_order_get(void *data, u64 *val)
1889 {
1890         *val = ppc64_pft_size;
1891         return 0;
1892 }
1893
1894 static int hpt_order_set(void *data, u64 val)
1895 {
1896         if (!mmu_hash_ops.resize_hpt)
1897                 return -ENODEV;
1898
1899         return mmu_hash_ops.resize_hpt(val);
1900 }
1901
1902 DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(fops_hpt_order, hpt_order_get, hpt_order_set, "%llu\n");
1903
1904 static int __init hash64_debugfs(void)
1905 {
1906         if (!debugfs_create_file_unsafe("hpt_order", 0600, powerpc_debugfs_root,
1907                                         NULL, &fops_hpt_order)) {
1908                 pr_err("lpar: unable to create hpt_order debugsfs file\n");
1909         }
1910
1911         return 0;
1912 }
1913 machine_device_initcall(pseries, hash64_debugfs);
1914 #endif /* CONFIG_DEBUG_FS */