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, 1U << (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                 if (mask != 0)
 267                         return;
 268         } else {
 269                 atomic_xor_bits(&page->_refcount, 3U << 24);
 270         }
 271
 272         pgtable_page_dtor(page);
 273         __free_page(page);
 274 }
 275
 276 void page_table_free_rcu(struct mmu_gather *tlb, unsigned long *table,
 277                          unsigned long vmaddr)
 278 {
 279         struct mm_struct *mm;
 280         struct page *page;
 281         unsigned int bit, mask;
 282
 283         mm = tlb->mm;
 284         page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
 285         if (mm_alloc_pgste(mm)) {
 286                 gmap_unlink(mm, table, vmaddr);
 287                 table = (unsigned long *) (__pa(table) | 3);
 288                 tlb_remove_table(tlb, table);
 289                 return;
 290         }
 291         bit = (__pa(table) & ~PAGE_MASK) / (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t));
 292         spin_lock_bh(&mm->context.lock);
 293         mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, 0x11U << (bit + 24));
 294         mask >>= 24;
 295         if (mask & 3)
 296                 list_add_tail(&page->lru, &mm->context.pgtable_list);
 297         else
 298                 list_del(&page->lru);
 299         spin_unlock_bh(&mm->context.lock);
 300         table = (unsigned long *) (__pa(table) | (1U << bit));
 301         tlb_remove_table(tlb, table);
 302 }
 303
 304 static void __tlb_remove_table(void *_table)
 305 {
 306         unsigned int mask = (unsigned long) _table & 3;
 307         void *table = (void *)((unsigned long) _table ^ mask);
 308         struct page *page = pfn_to_page(__pa(table) >> PAGE_SHIFT);
 309
 310         switch (mask) {
 311         case 0:         /* pmd, pud, or p4d */
 312                 free_pages((unsigned long) table, 2);
 313                 break;
 314         case 1:         /* lower 2K of a 4K page table */
 315         case 2:         /* higher 2K of a 4K page table */
 316                 mask = atomic_xor_bits(&page->_refcount, mask << (4 + 24));
 317                 mask >>= 24;
 318                 if (mask != 0)
 319                         break;
 320                 /* fallthrough */
 321         case 3:         /* 4K page table with pgstes */
 322                 if (mask & 3)
 323                         atomic_xor_bits(&page->_refcount, 3 << 24);
 324                 pgtable_page_dtor(page);
 325                 __free_page(page);
 326                 break;
 327         }
 328 }
 329
 330 static void tlb_remove_table_smp_sync(void *arg)
 331 {
 332         /* Simply deliver the interrupt */
 333 }
 334
 335 static void tlb_remove_table_one(void *table)
 336 {
 337         /*
 338          * This isn't an RCU grace period and hence the page-tables cannot be
 339          * assumed to be actually RCU-freed.
 340          *
 341          * It is however sufficient for software page-table walkers that rely
 342          * on IRQ disabling. See the comment near struct mmu_table_batch.
 343          */
 344         smp_call_function(tlb_remove_table_smp_sync, NULL, 1);
 345         __tlb_remove_table(table);
 346 }
 347
 348 static void tlb_remove_table_rcu(struct rcu_head *head)
 349 {
 350         struct mmu_table_batch *batch;
 351         int i;
 352
 353         batch = container_of(head, struct mmu_table_batch, rcu);
 354
 355         for (i = 0; i < batch->nr; i++)
 356                 __tlb_remove_table(batch->tables[i]);
 357
 358         free_page((unsigned long)batch);
 359 }
 360
 361 void tlb_table_flush(struct mmu_gather *tlb)
 362 {
 363         struct mmu_table_batch **batch = &tlb->batch;
 364
 365         if (*batch) {
 366                 call_rcu_sched(&(*batch)->rcu, tlb_remove_table_rcu);
 367                 *batch = NULL;
 368         }
 369 }
 370
 371 void tlb_remove_table(struct mmu_gather *tlb, void *table)
 372 {
 373         struct mmu_table_batch **batch = &tlb->batch;
 374
 375         tlb->mm->context.flush_mm = 1;
 376         if (*batch == NULL) {
 377                 *batch = (struct mmu_table_batch *)
 378                         __get_free_page(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 379                 if (*batch == NULL) {
 380                         __tlb_flush_mm_lazy(tlb->mm);
 381                         tlb_remove_table_one(table);
 382                         return;
 383                 }
 384                 (*batch)->nr = 0;
 385         }
 386         (*batch)->tables[(*batch)->nr++] = table;
 387         if ((*batch)->nr == MAX_TABLE_BATCH)
 388                 tlb_flush_mmu(tlb);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Base infrastructure required to generate basic asces, region, segment,
 393  * and page tables that do not make use of enhanced features like EDAT1.
 394  */
 395
 396 static struct kmem_cache *base_pgt_cache;
 397
 398 static unsigned long base_pgt_alloc(void)
 399 {
 400         u64 *table;
 401
 402         table = kmem_cache_alloc(base_pgt_cache, GFP_KERNEL);
 403         if (table)
 404                 memset64(table, _PAGE_INVALID, PTRS_PER_PTE);
 405         return (unsigned long) table;
 406 }
 407
 408 static void base_pgt_free(unsigned long table)
 409 {
 410         kmem_cache_free(base_pgt_cache, (void *) table);
 411 }
 412
 413 static unsigned long base_crst_alloc(unsigned long val)
 414 {
 415         unsigned long table;
 416
 417         table =  __get_free_pages(GFP_KERNEL, CRST_ALLOC_ORDER);
 418         if (table)
 419                 crst_table_init((unsigned long *)table, val);
 420         return table;
 421 }
 422
 423 static void base_crst_free(unsigned long table)
 424 {
 425         free_pages(table, CRST_ALLOC_ORDER);
 426 }
 427
 428 #define BASE_ADDR_END_FUNC(NAME, SIZE)                                  \
 429 static inline unsigned long base_##NAME##_addr_end(unsigned long addr,  \
 430                                                    unsigned long end)   \
 431 {                                                                       \
 432         unsigned long next = (addr + (SIZE)) & ~((SIZE) - 1);           \
 433                                                                         \
 434         return (next - 1) < (end - 1) ? next : end;                     \
 435 }
 436
 437 BASE_ADDR_END_FUNC(page,    _PAGE_SIZE)
 438 BASE_ADDR_END_FUNC(segment, _SEGMENT_SIZE)
 439 BASE_ADDR_END_FUNC(region3, _REGION3_SIZE)
 440 BASE_ADDR_END_FUNC(region2, _REGION2_SIZE)
 441 BASE_ADDR_END_FUNC(region1, _REGION1_SIZE)
 442
 443 static inline unsigned long base_lra(unsigned long address)
 444 {
 445         unsigned long real;
 446
 447         asm volatile(
 448                 "       lra     %0,0(%1)\n"
 449                 : "=d" (real) : "a" (address) : "cc");
 450         return real;
 451 }
 452
 453 static int base_page_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 454                           unsigned long end, int alloc)
 455 {
 456         unsigned long *pte, next;
 457
 458         if (!alloc)
 459                 return 0;
 460         pte = (unsigned long *) origin;
 461         pte += (addr & _PAGE_INDEX) >> _PAGE_SHIFT;
 462         do {
 463                 next = base_page_addr_end(addr, end);
 464                 *pte = base_lra(addr);
 465         } while (pte++, addr = next, addr < end);
 466         return 0;
 467 }
 468
 469 static int base_segment_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 470                              unsigned long end, int alloc)
 471 {
 472         unsigned long *ste, next, table;
 473         int rc;
 474
 475         ste = (unsigned long *) origin;
 476         ste += (addr & _SEGMENT_INDEX) >> _SEGMENT_SHIFT;
 477         do {
 478                 next = base_segment_addr_end(addr, end);
 479                 if (*ste & _SEGMENT_ENTRY_INVALID) {
 480                         if (!alloc)
 481                                 continue;
 482                         table = base_pgt_alloc();
 483                         if (!table)
 484                                 return -ENOMEM;
 485                         *ste = table | _SEGMENT_ENTRY;
 486                 }
 487                 table = *ste & _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN;
 488                 rc = base_page_walk(table, addr, next, alloc);
 489                 if (rc)
 490                         return rc;
 491                 if (!alloc)
 492                         base_pgt_free(table);
 493                 cond_resched();
 494         } while (ste++, addr = next, addr < end);
 495         return 0;
 496 }
 497
 498 static int base_region3_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 499                              unsigned long end, int alloc)
 500 {
 501         unsigned long *rtte, next, table;
 502         int rc;
 503
 504         rtte = (unsigned long *) origin;
 505         rtte += (addr & _REGION3_INDEX) >> _REGION3_SHIFT;
 506         do {
 507                 next = base_region3_addr_end(addr, end);
 508                 if (*rtte & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 509                         if (!alloc)
 510                                 continue;
 511                         table = base_crst_alloc(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
 512                         if (!table)
 513                                 return -ENOMEM;
 514                         *rtte = table | _REGION3_ENTRY;
 515                 }
 516                 table = *rtte & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 517                 rc = base_segment_walk(table, addr, next, alloc);
 518                 if (rc)
 519                         return rc;
 520                 if (!alloc)
 521                         base_crst_free(table);
 522         } while (rtte++, addr = next, addr < end);
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 static int base_region2_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 527                              unsigned long end, int alloc)
 528 {
 529         unsigned long *rste, next, table;
 530         int rc;
 531
 532         rste = (unsigned long *) origin;
 533         rste += (addr & _REGION2_INDEX) >> _REGION2_SHIFT;
 534         do {
 535                 next = base_region2_addr_end(addr, end);
 536                 if (*rste & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 537                         if (!alloc)
 538                                 continue;
 539                         table = base_crst_alloc(_REGION3_ENTRY_EMPTY);
 540                         if (!table)
 541                                 return -ENOMEM;
 542                         *rste = table | _REGION2_ENTRY;
 543                 }
 544                 table = *rste & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 545                 rc = base_region3_walk(table, addr, next, alloc);
 546                 if (rc)
 547                         return rc;
 548                 if (!alloc)
 549                         base_crst_free(table);
 550         } while (rste++, addr = next, addr < end);
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 static int base_region1_walk(unsigned long origin, unsigned long addr,
 555                              unsigned long end, int alloc)
 556 {
 557         unsigned long *rfte, next, table;
 558         int rc;
 559
 560         rfte = (unsigned long *) origin;
 561         rfte += (addr & _REGION1_INDEX) >> _REGION1_SHIFT;
 562         do {
 563                 next = base_region1_addr_end(addr, end);
 564                 if (*rfte & _REGION_ENTRY_INVALID) {
 565                         if (!alloc)
 566                                 continue;
 567                         table = base_crst_alloc(_REGION2_ENTRY_EMPTY);
 568                         if (!table)
 569                                 return -ENOMEM;
 570                         *rfte = table | _REGION1_ENTRY;
 571                 }
 572                 table = *rfte & _REGION_ENTRY_ORIGIN;
 573                 rc = base_region2_walk(table, addr, next, alloc);
 574                 if (rc)
 575                         return rc;
 576                 if (!alloc)
 577                         base_crst_free(table);
 578         } while (rfte++, addr = next, addr < end);
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 /**
 583  * base_asce_free - free asce and tables returned from base_asce_alloc()
 584  * @asce: asce to be freed
 585  *
 586  * Frees all region, segment, and page tables that were allocated with a
 587  * corresponding base_asce_alloc() call.
 588  */
 589 void base_asce_free(unsigned long asce)
 590 {
 591         unsigned long table = asce & _ASCE_ORIGIN;
 592
 593         if (!asce)
 594                 return;
 595         switch (asce & _ASCE_TYPE_MASK) {
 596         case _ASCE_TYPE_SEGMENT:
 597                 base_segment_walk(table, 0, _REGION3_SIZE, 0);
 598                 break;
 599         case _ASCE_TYPE_REGION3:
 600                 base_region3_walk(table, 0, _REGION2_SIZE, 0);
 601                 break;
 602         case _ASCE_TYPE_REGION2:
 603                 base_region2_walk(table, 0, _REGION1_SIZE, 0);
 604                 break;
 605         case _ASCE_TYPE_REGION1:
 606                 base_region1_walk(table, 0, -_PAGE_SIZE, 0);
 607                 break;
 608         }
 609         base_crst_free(table);
 610 }
 611
 612 static int base_pgt_cache_init(void)
 613 {
 614         static DEFINE_MUTEX(base_pgt_cache_mutex);
 615         unsigned long sz = _PAGE_TABLE_SIZE;
 616
 617         if (base_pgt_cache)
 618                 return 0;
 619         mutex_lock(&base_pgt_cache_mutex);
 620         if (!base_pgt_cache)
 621                 base_pgt_cache = kmem_cache_create("base_pgt", sz, sz, 0, NULL);
 622         mutex_unlock(&base_pgt_cache_mutex);
 623         return base_pgt_cache ? 0 : -ENOMEM;
 624 }
 625
 626 /**
 627  * base_asce_alloc - create kernel mapping without enhanced DAT features
 628  * @addr: virtual start address of kernel mapping
 629  * @num_pages: number of consecutive pages
 630  *
 631  * Generate an asce, including all required region, segment and page tables,
 632  * that can be used to access the virtual kernel mapping. The difference is
 633  * that the returned asce does not make use of any enhanced DAT features like
 634  * e.g. large pages. This is required for some I/O functions that pass an
 635  * asce, like e.g. some service call requests.
 636  *
 637  * Note: the returned asce may NEVER be attached to any cpu. It may only be
 638  *       used for I/O requests. tlb entries that might result because the
 639  *       asce was attached to a cpu won't be cleared.
 640  */
 641 unsigned long base_asce_alloc(unsigned long addr, unsigned long num_pages)
 642 {
 643         unsigned long asce, table, end;
 644         int rc;
 645
 646         if (base_pgt_cache_init())
 647                 return 0;
 648         end = addr + num_pages * PAGE_SIZE;
 649         if (end <= _REGION3_SIZE) {
 650                 table = base_crst_alloc(_SEGMENT_ENTRY_EMPTY);
 651                 if (!table)
 652                         return 0;
 653                 rc = base_segment_walk(table, addr, end, 1);
 654                 asce = table | _ASCE_TYPE_SEGMENT | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 655         } else if (end <= _REGION2_SIZE) {
 656                 table = base_crst_alloc(_REGION3_ENTRY_EMPTY);
 657                 if (!table)
 658                         return 0;
 659                 rc = base_region3_walk(table, addr, end, 1);
 660                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION3 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 661         } else if (end <= _REGION1_SIZE) {
 662                 table = base_crst_alloc(_REGION2_ENTRY_EMPTY);
 663                 if (!table)
 664                         return 0;
 665                 rc = base_region2_walk(table, addr, end, 1);
 666                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION2 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 667         } else {
 668                 table = base_crst_alloc(_REGION1_ENTRY_EMPTY);
 669                 if (!table)
 670                         return 0;
 671                 rc = base_region1_walk(table, addr, end, 1);
 672                 asce = table | _ASCE_TYPE_REGION1 | _ASCE_TABLE_LENGTH;
 673         }
 674         if (rc) {
 675                 base_asce_free(asce);
 676                 asce = 0;
 677         }
 678         return asce;
 679 }