arch/s390/mm/pgalloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Page table allocation functions
   4  *
   5  *    Copyright IBM Corp. 2016
   6  *    Author(s): Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
   7  */
   8
   9 #include <linux/sysctl.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <asm/mmu_context.h>
  13 #include <asm/pgalloc.h>
  14 #include <asm/gmap.h>
  15 #include <asm/tlb.h>
  16 #include <asm/tlbflush.h>
  17
  18 #ifdef CONFIG_PGSTE
  19
  20 static int page_table_allocate_pgste_min = 0;
  21 static int page_table_allocate_pgste_max = 1;
  22 int page_table_allocate_pgste = 0;
  23 EXPORT_SYMBOL(page_table_allocate_pgste);
  24
  25 static struct ctl_table page_table_sysctl[] = {
  26         {
  27                 .procname       = "allocate_pgste",
  28                 .data           = &page_table_allocate_pgste,
  29                 .maxlen         = sizeof(int),
  30                 .mode           = S_IRUGO | S_IWUSR,
  31                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
  32                 .extra1         = &page_table_allocate_pgste_min,
  33                 .extra2         = &page_table_allocate_pgste_max,
  34         },
  35         { }
  36 };
  37
  38 static struct ctl_table page_table_sysctl_dir[] = {
  39         {
  40                 .procname       = "vm",
  41                 .maxlen         = 0,
  42                 .mode           = 0555,
  43                 .child          = page_table_sysctl,
  44         },
  45         { }
  46 };
  47
  48 static int __init page_table_register_sysctl(void)
  49 {
  50         return register_sysctl_table(page_table_sysctl_dir) ? 0 : -ENOMEM;
  51 }
  52 __initcall(page_table_register_sysctl);
  53
  54 #endif /* CONFIG_PGSTE */
  55
  56 unsigned long *crst_table_alloc(struct mm_struct *mm)
  57 {
  58         struct page *page = alloc_pages(GFP_KERNEL, 2);
  59
  60         if (!page)
  61                 return NULL;
  62         arch_set_page_dat(page, 2);
  63         return (unsigned long *) page_to_phys(page);
  64 }
  65
  66 void crst_table_free(struct mm_struct *mm, unsigned long *table)
  67 {
  68         free_pages((unsigned long) table, 2);
  69 }
  70
  71 static void __crst_table_upgrade(void *arg)
  72 {
  73         struct mm_struct *mm = arg;
  74
  75         /* we must change all active ASCEs to avoid the creation of new TLBs */
  76         if (current->active_mm == mm) {
  77                 S390_lowcore.user_asce = mm->context.asce;
  78                 if (current->thread.mm_segment == USER_DS) {
  79                         __ctl_load(S390_lowcore.user_asce, 1, 1);
  80                         /* Mark user-ASCE present in CR1 */
  81                         clear_cpu_flag(CIF_ASCE_PRIMARY);
  82                 }
  83                 if (current->thread.mm_segment == USER_DS_SACF) {
  84                         __ctl_load(S390_lowcore.user_asce, 7, 7);
  85                         /* enable_sacf_uaccess does all or nothing */
  86                         WARN_ON(!test_cpu_flag(CIF_ASCE_SECONDARY));
  87                 }
  88         }
  89         __tlb_flush_local();
  90 }
  91
  92 int crst_table_upgrade(struct mm_struct *mm, unsigned long end)
  93 {
  94         unsigned long *table, *pgd;
  95         int rc, notify;
  96
  97         /* upgrade should only happen from 3 to 4, 3 to 5, or 4 to 5 levels */
  98         VM_BUG_ON(mm->context.asce_limit < _REGION2_SIZE);
  99         rc = 0;
 100         notify = 0;
 101         while (mm->context.asce_limit < end) {
 102                 table = crst_table_alloc(mm);
 103                 if (!table) {
 104                         rc = -ENOMEM;
 105                         break;
 106                 }
 107                 spin_lock_bh(&mm->page_table_lock);
 108                 pgd = (unsigned long *) mm->pgd;
 109                 if (mm->context.asce_limit == _REGION2_SIZE) {
 110                         crst_table_init(table, _REGION2_ENTRY_EMPTY);
 111                         p4d_populate(mm, (p4d_t *) table, (pud_t *) pgd);
 112                         mm->pgd = (pgd_t *) table;
 113                         mm->context.asce_limit = _REGION1_SIZE;
 114                         mm->context.asce = __pa(mm->pgd) | _ASCE_TABLE_LENGTH |
 115                                 _ASCE_USER_BITS | _ASCE_TYPE_REGION2;
 116                         mm_inc_nr_puds(mm);
 117                 } else {
 118                         crst_table_init(table, _REGION1_ENTRY_EMPTY);
 119                         pgd_populate(mm, (pgd_t *) table, (p4d_t *) pgd);
 120                         mm->pgd = (pgd_t *) table;
 121                         mm->context.asce_limit = -PAGE_SIZE;
 122                         mm->context.asce = __pa(mm->pgd) | _ASCE_TABLE_LENGTH |
 123                                 _ASCE_USER_BITS | _ASCE_TYPE_REGION1;
 124                 }
 125                 notify = 1;
 126                 spin_unlock_bh(&mm->page_table_lock);
 127         }
 128         if (notify)
 129                 on_each_cpu(__crst_table_upgrade, mm, 0);
 130         return rc;
 131 }
 132
 133 void crst_table_downgrade(struct mm_struct *mm)
 134 {
 135         pgd_t *pgd;
 136
 137         /* downgrade should only happen from 3 to 2 levels (compat only) */
 138         VM_BUG_ON(mm->context.asce_limit != _REGION2_SIZE);
 139
 140         if (current->active_mm == mm) {
 141                 clear_user_asce();
 142                 __tlb_flush_mm(mm);
 143         }
 144
 145         pgd = mm->pgd;
 146         mm->pgd = (pgd_t *) (pgd_val(*pgd) & _REGION_ENTRY_ORIGIN);
 147         mm->context.asce_limit = _REGION3_SIZE;
 148         mm->context.asce = __pa(mm->pgd) | _ASCE_TABLE_LENGTH |
 149                            _ASCE_USER_BITS | _ASCE_TYPE_SEGMENT;
 150         crst_table_free(mm, (unsigned long *) pgd);
 151
 152         if (current->active_mm == mm)
 153                 set_user_asce(mm);
 154 }
 155
 156 static inline unsigned int atomic_xor_bits(atomic_t *v, unsigned int bits)
 157 {
 158         unsigned int old, new;
 159
 160         do {
 161                 old = atomic_read(v);
 162                 new = old ^ bits;
 163         } while (atomic_cmpxchg(v, old, new) != old);
 164         return new;
 165 }
 166
 167 #ifdef CONFIG_PGSTE
 168
 169 struct page *page_table_alloc_pgste(struct mm_struct *mm)
 170 {
 171         struct page *page;
 172         u64 *table;
 173
 174         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
 175         if (page) {
 176                 table = (u64 *)page_to_phys(page);
 177                 memset64(table, _PAGE_INVALID, PTRS_PER_PTE);
 178                 memset64(table + PTRS_PER_PTE, 0, PTRS_PER_PTE);
 179         }
 180         return page;
 181 }
 182
 183 void page_table_free_pgste(struct page *page)
 184 {
 185         __free_page(page);
 186 }
 187
 188 #endif /* CONFIG_PGSTE */
 189
 190 /*
 191  * page table entry allocation/free routines.
 192  */
 193 unsigned long *page_table_alloc(struct mm_struct *mm)
 194 {
 195         unsigned long *table;
 196         struct page *page;
 197         unsigned int mask, bit;
 198
 199         /* Try to get a fragment of a 4K page as a 2K page table */
 200         if (!mm_alloc_pgste(mm)) {
 201                 table = NULL;
 202                 spin_lock_bh(&mm->context.lock);
 203                 if (!list_empty(&mm->context.pgtable_list)) {
 204                         page = list_first_entry(&mm->context.pgtable_list,
 205                                                 struct page, lru);
 206                         mask = atomic_read(&page->_refcount) >> 24;
 207                         mask = (mask | (mask >> 4)) & 3;
 208                         if (mask != 3) {
 209                                 table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
 210                                 bit = mask & 1;         /* =1 -> second 2K */
 211                                 if (bit)
 212                                         table += PTRS_PER_PTE;
 213                                 atomic_xor_bits(&page->_refcount,
 214                                                         1U << (bit + 24));
 215                                 list_del(&page->lru);
 216                         }
 217                 }
 218                 spin_unlock_bh(&mm->context.lock);
 219                 if (table)
 220                         return table;
 221         }
 222         /* Allocate a fresh page */
 223         page = alloc_page(GFP_KERNEL);
 224         if (!page)
 225                 return NULL;
 226         if (!pgtable_page_ctor(page)) {
 227                 __free_page(page);
 228                 return NULL;
 229         }
 230         arch_set_page_dat(page, 0);
 231         /* Initialize page table */
 232         table = (unsigned long *) page_to_phys(page);
 233         if (mm_alloc_pgste(mm)) {
 234                 /* Return 4K page table with PGSTEs */
 235                 atomic_xor_bits(&page->_refcount, 3 << 24);
 236                 memset64((u64 *)table, _PAGE_INVALID, PTRS_PER_PTE);
 237                 memset64((u64 *)table + PTRS_PER_PTE, 0, PTRS_PER_PTE);
 238         } else {
 239                 /* Return the first 2K fragment of the page */
 240                 atomic_xor_bits(&page->_refcount, 1 << 24);
 241                 memset64((u64 *)table, _PAGE_INVALID, 2 * PTRS_PER_PTE);
 242                 spin_lock_bh(&mm->context.lock);
 243                 list_add(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
 244                 spin_unlock_bh(&mm->context.lock);
 245         }
 246         return table;
 247 }
 248
 249 void page_table_free(struct mm_struct *mm, unsigned long *table)
 250 {
 251         struct page *page;
 252         unsigned int bit, mask;
 253
 254         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
 255         if (!mm_alloc_pgste(mm)) {
 256                 /* Free 2K page table fragment of a 4K page */
 257                 bit = (__pa(table) & ~PAGE_MASK)/(PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t));
 258                 spin_lock_bh(&mm->context.lock);
 259                 mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, 0x11U << (bit + 24));
 260                 mask >>= 24;
 261                 if (mask & 3)
 262                         list_add(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
 263                 else
 264                         list_del(&page->lru);
 265                 spin_unlock_bh(&mm->context.lock);
 266                 mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, 0x10U << (bit + 24));
 267                 mask >>= 24;
 268                 if (mask != 0)
 269                         return;
 270         } else {
 271                 atomic_xor_bits(&page->_refcount, 3U << 24);
 272         }
 273
 274         pgtable_page_dtor(page);
 275         __free_page(page);
 276 }
 277
 278 void page_table_free_rcu(struct mmu_gather *tlb, unsigned long *table,
 279                          unsigned long vmaddr)
 280 {
 281         struct mm_struct *mm;
 282         struct page *page;
 283         unsigned int bit, mask;
 284
 285         mm = tlb->mm;
 286         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
 287         if (mm_alloc_pgste(mm)) {
 288                 gmap_unlink(mm, table, vmaddr);
 289                 table = (unsigned long *) (__pa(table) | 3);
 290                 tlb_remove_table(tlb, table);
 291                 return;
 292         }
 293         bit = (__pa(table) & ~PAGE_MASK) / (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t));
 294         spin_lock_bh(&mm->context.lock);
 295         mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, 0x11U << (bit + 24));
 296         mask >>= 24;
 297         if (mask & 3)
 298                 list_add_tail(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
 299         else
 300                 list_del(&page->lru);
 301         spin_unlock_bh(&mm->context.lock);
 302         table = (unsigned long *) (__pa(table) | (1U << bit));
 303         tlb_remove_table(tlb, table);
 304 }
 305
 306 static void __tlb_remove_table(void *_table)
 307 {
 308         unsigned int mask = (unsigned long) _table & 3;
 309         void *table = (void *)((unsigned long) _table ^ mask);
 310         struct page *page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
 311
 312         switch (mask) {
 313         case 0:         /* pmd, pud, or p4d */
 314                 free_pages((unsigned long) table, 2);
 315                 break;
 316         case 1:         /* lower 2K of a 4K page table */
 317         case 2:         /* higher 2K of a 4K page table */
 318                 mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, mask << (4 + 24));
 319                 mask >>= 24;
 320                 if (mask != 0)
 321                         break;
 322                 /* fallthrough */
 323         case 3:         /* 4K page table with pgstes */
 324                 if (mask & 3)
 325                         atomic_xor_bits(&page->_refcount, 3 << 24);
 326                 pgtable_page_dtor(page);
 327                 __free_page(page);
 328                 break;
 329         }
 330 }
 331
 332 static void tlb_remove_table_smp_sync(void *arg)
 333 {
 334         /* Simply deliver the interrupt */
 335 }
 336
 337 static void tlb_remove_table_one(void *table)
 338 {
 339         /*
 340          * This isn't an RCU grace period and hence the page-tables cannot be
 341          * assumed to be actually RCU-freed.
 342          *
 343          * It is however sufficient for software page-table walkers that rely
 344          * on IRQ disabling. See the comment near struct mmu_table_batch.
 345          */
 346         smp_call_function(tlb_remove_table_smp_sync, NULL, 1);
 347         __tlb_remove_table(table);
 348 }
 349
 350 static void tlb_remove_table_rcu(struct rcu_head *head)
 351 {
 352         struct mmu_table_batch *batch;
 353         int i;
 354
 355         batch = container_of(head, struct mmu_table_batch, rcu);
 356
 357         for (i = 0; i < batch->nr; i++)
 358                 __tlb_remove_table(batch->tables[i]);
 359
 360         free_page((unsigned long)batch);
 361 }
 362
 363 void tlb_table_flush(struct mmu_gather *tlb)
 364 {
 365         struct mmu_table_batch **batch = &tlb->batch;
 366
 367         if (*batch) {
 368                 call_rcu_sched(&(*batch)->rcu, tlb_remove_table_rcu);
 369                 *batch = NULL;
 370         }
 371 }
 372
 373 void tlb_remove_table(struct mmu_gather *tlb, void *table)
 374 {
 375         struct mmu_table_batch **batch = &tlb->batch;
 376
 377         tlb->mm->context.flush_mm = 1;
 378         if (*batch == NULL) {
 379                 *batch = (struct mmu_table_batch *)
 380                         __get_free_page(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 381                 if (*batch == NULL) {
 382                         __tlb_flush_mm_lazy(tlb->mm);
 383                         tlb_remove_table_one(table);
 384                         return;
 385                 }
 386                 (*batch)->nr = 0;
 387         }
 388         (*batch)->tables[(*batch)->nr++] = table;
 389         if ((*batch)->nr == MAX_TABLE_BATCH)
 390                 tlb_flush_mmu(tlb);
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Base infrastructure required to generate basic asces, region, segment,
 395  * and page tables that do not make use of enhanced features like EDAT1.
 396  */
 397
 398 static struct kmem_cache *base_pgt_cache;
 399
 400 static unsigned long base_pgt_alloc(void)
 401 {
 402         u64 *table;
 403
 404         table = kmem_cache_alloc(base_pgt_cache, GFP_KERNEL);
 405         if (table)
 406                 memset64(table, _PAGE_INVALID, PTRS_PER_PTE);
 407         return (unsigned long) table;
 408 }
 409
 410 static void base_pgt_free(unsigned long table)
 411 {
 412         kmem_cache_free(base_pgt_cache, (void *) table);
 413 }
 414
 415 static unsigned long base_crst_alloc(unsigned long val)
 416 {
 417         unsigned long table;
 418
 419         table =  __get_free_pages(GFP_KERNEL, CRST_ALLOC_ORDER);
 420         if (table)
 421                 crst_table_init((unsigned long *)table, val);
 422         return table;
 423 }
 424
 425 static void base_crst_free(unsigned long table)
 426 {
 427         free_pages(table, CRST_ALLOC_ORDER);
 428 }
 429
 430 #define BASE_ADDR_END_FUNC(NAME, SIZE)                                  \
 431 static inline unsigned long base_##NAME##_addr_end(unsigned long addr,  \
 432                                                    unsigned long end)   \
 433 {                                                                       \
 434         unsigned long next = (addr + (SIZE)) & ~((SIZE) - 1);           \
 435                                                                         \
 436         return (next - 1) < (end - 1) ? next : end;                     \
 437 }
 438
 439 BASE_ADDR_END_FUNC(page,    _PAGE_SIZE)
 440 BASE_ADDR_END_FUNC(segment, _SEGMENT_SIZE)
 441 BASE_ADDR_END_FUNC(region3, _REGION3_SIZE)
 442 BASE_ADDR_END_FUNC(region2, _REGION2_SIZE)
 443 BASE_ADDR_END_FUNC(region1, _REGION1_SIZE)
 444
 445 static inline unsigned long base_lra(unsigned long address)
 446 {
 447         unsigned long real;
 448
 449         asm volatile(
 450                 "       lra     %0,0(%1)\n"
 451                 : "=d" (real) : "a" (address) : "cc");
 452         return real;
 453 }
 454
 455 static int base_page_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 456                           unsigned long end, int alloc)
 457 {
 458         unsigned long *pte, next;
 459
 460         if (!alloc)
 461                 return 0;
 462         pte = (unsigned long *) origin;
 463         pte += (addr & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 464         do {
 465                 next = base_page_addr_end(addr, end);
 466                 *pte = base_lra(addr);
 467         } while (pte++, addr = next, addr < end);
 468         return 0;
 469 }
 470
 471 static int base_segment_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 472                              unsigned long end, int alloc)
 473 {
 474         unsigned long *ste, next, table;
 475         int rc;
 476
 477         ste = (unsigned long *) origin;
 478         ste += (addr & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 479         do {
 480                 next = base_segment_addr_end(addr, end);
 481                 if (*ste & _SEGMENT_ENTRY_INVALID) {
 482                         if (!alloc)
 483                                 continue;
 484                         table = base_pgt_alloc();
 485                         if (!table)
 486                                 return -ENOMEM;
 487                         *ste = table | _SEGMENT_ENTRY;
 488                 }
 489                 table = *ste & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 490                 rc = base_page_walk(table, addr, next, alloc);
 491                 if (rc)
 492                         return rc;
 493                 if (!alloc)
 494                         base_pgt_free(table);
 495                 cond_resched();
 496         } while (ste++, addr = next, addr < end);
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 static int base_region3_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 501                              unsigned long end, int alloc)
 502 {
 503         unsigned long *rtte, next, table;
 504         int rc;
 505
 506         rtte = (unsigned long *) origin;
 507         rtte += (addr & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 508         do {
 509                 next = base_region3_addr_end(addr, end);
 510                 if (*rtte & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 511                         if (!alloc)
 512                                 continue;
 513                         table = base_crst_alloc(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
 514                         if (!table)
 515                                 return -ENOMEM;
 516                         *rtte = table | _REGION3_ENTRY;
 517                 }
 518                 table = *rtte & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 519                 rc = base_segment_walk(table, addr, next, alloc);
 520                 if (rc)
 521                         return rc;
 522                 if (!alloc)
 523                         base_crst_free(table);
 524         } while (rtte++, addr = next, addr < end);
 525         return 0;
 526 }
 527
 528 static int base_region2_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 529                              unsigned long end, int alloc)
 530 {
 531         unsigned long *rste, next, table;
 532         int rc;
 533
 534         rste = (unsigned long *) origin;
 535         rste += (addr & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 536         do {
 537                 next = base_region2_addr_end(addr, end);
 538                 if (*rste & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 539                         if (!alloc)
 540                                 continue;
 541                         table = base_crst_alloc(_REGION3_ENTRY_EMPTY);
 542                         if (!table)
 543                                 return -ENOMEM;
 544                         *rste = table | _REGION2_ENTRY;
 545                 }
 546                 table = *rste & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 547                 rc = base_region3_walk(table, addr, next, alloc);
 548                 if (rc)
 549                         return rc;
 550                 if (!alloc)
 551                         base_crst_free(table);
 552         } while (rste++, addr = next, addr < end);
 553         return 0;
 554 }
 555
 556 static int base_region1_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 557                              unsigned long end, int alloc)
 558 {
 559         unsigned long *rfte, next, table;
 560         int rc;
 561
 562         rfte = (unsigned long *) origin;
 563         rfte += (addr & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 564         do {
 565                 next = base_region1_addr_end(addr, end);
 566                 if (*rfte & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 567                         if (!alloc)
 568                                 continue;
 569                         table = base_crst_alloc(_REGION2_ENTRY_EMPTY);
 570                         if (!table)
 571                                 return -ENOMEM;
 572                         *rfte = table | _REGION1_ENTRY;
 573                 }
 574                 table = *rfte & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 575                 rc = base_region2_walk(table, addr, next, alloc);
 576                 if (rc)
 577                         return rc;
 578                 if (!alloc)
 579                         base_crst_free(table);
 580         } while (rfte++, addr = next, addr < end);
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 /**
 585  * base_asce_free - free asce and tables returned from base_asce_alloc()
 586  * @asce: asce to be freed
 587  *
 588  * Frees all region, segment, and page tables that were allocated with a
 589  * corresponding base_asce_alloc() call.
 590  */
 591 void base_asce_free(unsigned long asce)
 592 {
 593         unsigned long table = asce & _ASCE_ORIGIN;
 594
 595         if (!asce)
 596                 return;
 597         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 598         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 599                 base_segment_walk(table, 0, _REGION3_SIZE, 0);
 600                 break;
 601         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 602                 base_region3_walk(table, 0, _REGION2_SIZE, 0);
 603                 break;
 604         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 605                 base_region2_walk(table, 0, _REGION1_SIZE, 0);
 606                 break;
 607         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 608                 base_region1_walk(table, 0, -_PAGE_SIZE, 0);
 609                 break;
 610         }
 611         base_crst_free(table);
 612 }
 613
 614 static int base_pgt_cache_init(void)
 615 {
 616         static DEFINE_MUTEX(base_pgt_cache_mutex);
 617         unsigned long sz = _PAGE_TABLE_SIZE;
 618
 619         if (base_pgt_cache)
 620                 return 0;
 621         mutex_lock(&base_pgt_cache_mutex);
 622         if (!base_pgt_cache)
 623                 base_pgt_cache = kmem_cache_create("base_pgt", sz, sz, 0, NULL);
 624         mutex_unlock(&base_pgt_cache_mutex);
 625         return base_pgt_cache ? 0 : -ENOMEM;
 626 }
 627
 628 /**
 629  * base_asce_alloc - create kernel mapping without enhanced DAT features
 630  * @addr: virtual start address of kernel mapping
 631  * @num_pages: number of consecutive pages
 632  *
 633  * Generate an asce, including all required region, segment and page tables,
 634  * that can be used to access the virtual kernel mapping. The difference is
 635  * that the returned asce does not make use of any enhanced DAT features like
 636  * e.g. large pages. This is required for some I/O functions that pass an
 637  * asce, like e.g. some service call requests.
 638  *
 639  * Note: the returned asce may NEVER be attached to any cpu. It may only be
 640  *       used for I/O requests. tlb entries that might result because the
 641  *       asce was attached to a cpu won't be cleared.
 642  */
 643 unsigned long base_asce_alloc(unsigned long addr, unsigned long num_pages)
 644 {
 645         unsigned long asce, table, end;
 646         int rc;
 647
 648         if (base_pgt_cache_init())
 649                 return 0;
 650         end = addr + num_pages * PAGE_SIZE;
 651         if (end <= _REGION3_SIZE) {
 652                 table = base_crst_alloc(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
 653                 if (!table)
 654                         return 0;
 655                 rc = base_segment_walk(table, addr, end, 1);
 656                 asce = table | _ASCE_TYPE_SEGMENT | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 657         } else if (end <= _REGION2_SIZE) {
 658                 table = base_crst_alloc(_REGION3_ENTRY_EMPTY);
 659                 if (!table)
 660                         return 0;
 661                 rc = base_region3_walk(table, addr, end, 1);
 662                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION3 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 663         } else if (end <= _REGION1_SIZE) {
 664                 table = base_crst_alloc(_REGION2_ENTRY_EMPTY);
 665                 if (!table)
 666                         return 0;
 667                 rc = base_region2_walk(table, addr, end, 1);
 668                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION2 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 669         } else {
 670                 table = base_crst_alloc(_REGION1_ENTRY_EMPTY);
 671                 if (!table)
 672                         return 0;
 673                 rc = base_region1_walk(table, addr, end, 1);
 674                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION1 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 675         }
 676         if (rc) {
 677                 base_asce_free(asce);
 678                 asce = 0;
 679         }
 680         return asce;
 681 }