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 #include <linux/kallsyms.h>
  38
  39 #include <asm/pgalloc.h>
  40 #include <linux/io.h>
  41 #include <asm/mmu.h>
  42 #include <asm/sections.h>
  43 #include <asm/fixmap.h>
  44
  45 unsigned long ioremap_base;
  46 unsigned long ioremap_bot;
  47 EXPORT_SYMBOL(ioremap_bot);
  48
  49 static void __iomem *__ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size,
  50                 unsigned long flags)
  51 {
  52         unsigned long v, i;
  53         phys_addr_t p;
  54         int err;
  55
  56         /*
  57          * Choose an address to map it to.
  58          * Once the vmalloc system is running, we use it.
  59          * Before then, we use space going down from ioremap_base
  60          * (ioremap_bot records where we're up to).
  61          */
  62         p = addr & PAGE_MASK;
  63         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - p;
  64
  65         /*
  66          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using.
  67          * mem_init() sets high_memory so only do the check after that.
  68          *
  69          * However, allow remap of rootfs: TBD
  70          */
  71
  72         if (mem_init_done &&
  73                 p >= memory_start && p < virt_to_phys(high_memory) &&
  74                 !(p >= __virt_to_phys((phys_addr_t)__bss_stop) &&
  75                 p < __virt_to_phys((phys_addr_t)__bss_stop))) {
  76                 pr_warn("__ioremap(): phys addr "PTE_FMT" is RAM lr %ps\n",
  77                         (unsigned long)p, __builtin_return_address(0));
  78                 return NULL;
  79         }
  80
  81         if (size == 0)
  82                 return NULL;
  83
  84         /*
  85          * Is it already mapped? If the whole area is mapped then we're
  86          * done, otherwise remap it since we want to keep the virt addrs for
  87          * each request contiguous.
  88          *
  89          * We make the assumption here that if the bottom and top
  90          * of the range we want are mapped then it's mapped to the
  91          * same virt address (and this is contiguous).
  92          *  -- Cort
  93          */
  94
  95         if (mem_init_done) {
  96                 struct vm_struct *area;
  97                 area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
  98                 if (area == NULL)
  99                         return NULL;
 100                 v = (unsigned long) area->addr;
 101         } else {
 102                 v = (ioremap_bot -= size);
 103         }
 104
 105         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
 106                 flags |= _PAGE_KERNEL;
 107         if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
 108                 flags |= _PAGE_GUARDED;
 109
 110         err = 0;
 111         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
 112                 err = map_page(v + i, p + i, flags);
 113         if (err) {
 114                 if (mem_init_done)
 115                         vfree((void *)v);
 116                 return NULL;
 117         }
 118
 119         return (void __iomem *) (v + ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK));
 120 }
 121
 122 void __iomem *ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
 123 {
 124         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
 125 }
 126 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
 127
 128 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
 129 {
 130         if ((__force void *)addr > high_memory &&
 131                                         (unsigned long) addr < ioremap_bot)
 132                 vfree((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long) addr));
 133 }
 134 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 135
 136
 137 int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags)
 138 {
 139         p4d_t *p4d;
 140         pud_t *pud;
 141         pmd_t *pd;
 142         pte_t *pg;
 143         int err = -ENOMEM;
 144
 145         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
 146         p4d = p4d_offset(pgd_offset_k(va), va);
 147         pud = pud_offset(p4d, va);
 148         pd = pmd_offset(pud, va);
 149         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
 150         pg = pte_alloc_kernel(pd, va); /* from powerpc - pgtable.c */
 151         /* pg = pte_alloc_kernel(&init_mm, pd, va); */
 152
 153         if (pg != NULL) {
 154                 err = 0;
 155                 set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
 156                                 __pgprot(flags)));
 157                 if (unlikely(mem_init_done))
 158                         _tlbie(va);
 159         }
 160         return err;
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Map in all of physical memory starting at CONFIG_KERNEL_START.
 165  */
 166 void __init mapin_ram(void)
 167 {
 168         unsigned long v, p, s, f;
 169
 170         v = CONFIG_KERNEL_START;
 171         p = memory_start;
 172         for (s = 0; s < lowmem_size; s += PAGE_SIZE) {
 173                 f = _PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED |
 174                                 _PAGE_SHARED | _PAGE_HWEXEC;
 175                 if (!is_kernel_text(v))
 176                         f |= _PAGE_WRENABLE;
 177                 else
 178                         /* On the MicroBlaze, no user access
 179                            forces R/W kernel access */
 180                         f |= _PAGE_USER;
 181                 map_page(v, p, f);
 182                 v += PAGE_SIZE;
 183                 p += PAGE_SIZE;
 184         }
 185 }
 186
 187 /* is x a power of 2? */
 188 #define is_power_of_2(x)        ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
 189
 190 /* Scan the real Linux page tables and return a PTE pointer for
 191  * a virtual address in a context.
 192  * Returns true (1) if PTE was found, zero otherwise.  The pointer to
 193  * the PTE pointer is unmodified if PTE is not found.
 194  */
 195 static int get_pteptr(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t **ptep)
 196 {
 197         pgd_t   *pgd;
 198         p4d_t   *p4d;
 199         pud_t   *pud;
 200         pmd_t   *pmd;
 201         pte_t   *pte;
 202         int     retval = 0;
 203
 204         pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
 205         if (pgd) {
 206                 p4d = p4d_offset(pgd, addr & PAGE_MASK);
 207                 pud = pud_offset(p4d, addr & PAGE_MASK);
 208                 pmd = pmd_offset(pud, addr & PAGE_MASK);
 209                 if (pmd_present(*pmd)) {
 210                         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr & PAGE_MASK);
 211                         if (pte) {
 212                                 retval = 1;
 213                                 *ptep = pte;
 214                         }
 215                 }
 216         }
 217         return retval;
 218 }
 219
 220 /* Find physical address for this virtual address.  Normally used by
 221  * I/O functions, but anyone can call it.
 222  */
 223 unsigned long iopa(unsigned long addr)
 224 {
 225         unsigned long pa;
 226
 227         pte_t *pte;
 228         struct mm_struct *mm;
 229
 230         /* Allow mapping of user addresses (within the thread)
 231          * for DMA if necessary.
 232          */
 233         if (addr < TASK_SIZE)
 234                 mm = current->mm;
 235         else
 236                 mm = &init_mm;
 237
 238         pa = 0;
 239         if (get_pteptr(mm, addr, &pte))
 240                 pa = (pte_val(*pte) & PAGE_MASK) | (addr & ~PAGE_MASK);
 241
 242         return pa;
 243 }
 244
 245 __ref pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm)
 246 {
 247         if (mem_init_done)
 248                 return (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 249         else
 250                 return memblock_alloc_try_nid(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
 251                                               MEMBLOCK_LOW_LIMIT,
 252                                               memory_start + kernel_tlb,
 253                                               NUMA_NO_NODE);
 254 }
 255
 256 void __set_fixmap(enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
 257 {
 258         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
 259
 260         if (idx >= __end_of_fixed_addresses)
 261                 BUG();
 262
 263         map_page(address, phys, pgprot_val(flags));
 264 }