arch/powerpc/include/asm/mmu.h

   1 #ifndef _ASM_POWERPC_MMU_H_
   2 #define _ASM_POWERPC_MMU_H_
   3 #ifdef __KERNEL__
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6
   7 #include <asm/asm-compat.h>
   8 #include <asm/feature-fixups.h>
   9
  10 /*
  11  * MMU features bit definitions
  12  */
  13
  14 /*
  15  * MMU families
  16  */
  17 #define MMU_FTR_HPTE_TABLE              ASM_CONST(0x00000001)
  18 #define MMU_FTR_TYPE_8xx                ASM_CONST(0x00000002)
  19 #define MMU_FTR_TYPE_40x                ASM_CONST(0x00000004)
  20 #define MMU_FTR_TYPE_44x                ASM_CONST(0x00000008)
  21 #define MMU_FTR_TYPE_FSL_E              ASM_CONST(0x00000010)
  22 #define MMU_FTR_TYPE_47x                ASM_CONST(0x00000020)
  23
  24 /* Radix page table supported and enabled */
  25 #define MMU_FTR_TYPE_RADIX              ASM_CONST(0x00000040)
  26
  27 /*
  28  * Individual features below.
  29  */
  30
  31 /*
  32  * We need to clear top 16bits of va (from the remaining 64 bits )in
  33  * tlbie* instructions
  34  */
  35 #define MMU_FTR_TLBIE_CROP_VA           ASM_CONST(0x00008000)
  36
  37 /* Enable use of high BAT registers */
  38 #define MMU_FTR_USE_HIGH_BATS           ASM_CONST(0x00010000)
  39
  40 /* Enable >32-bit physical addresses on 32-bit processor, only used
  41  * by CONFIG_6xx currently as BookE supports that from day 1
  42  */
  43 #define MMU_FTR_BIG_PHYS                ASM_CONST(0x00020000)
  44
  45 /* Enable use of broadcast TLB invalidations. We don't always set it
  46  * on processors that support it due to other constraints with the
  47  * use of such invalidations
  48  */
  49 #define MMU_FTR_USE_TLBIVAX_BCAST       ASM_CONST(0x00040000)
  50
  51 /* Enable use of tlbilx invalidate instructions.
  52  */
  53 #define MMU_FTR_USE_TLBILX              ASM_CONST(0x00080000)
  54
  55 /* This indicates that the processor cannot handle multiple outstanding
  56  * broadcast tlbivax or tlbsync. This makes the code use a spinlock
  57  * around such invalidate forms.
  58  */
  59 #define MMU_FTR_LOCK_BCAST_INVAL        ASM_CONST(0x00100000)
  60
  61 /* This indicates that the processor doesn't handle way selection
  62  * properly and needs SW to track and update the LRU state.  This
  63  * is specific to an errata on e300c2/c3/c4 class parts
  64  */
  65 #define MMU_FTR_NEED_DTLB_SW_LRU        ASM_CONST(0x00200000)
  66
  67 /* Enable use of TLB reservation.  Processor should support tlbsrx.
  68  * instruction and MAS0[WQ].
  69  */
  70 #define MMU_FTR_USE_TLBRSRV             ASM_CONST(0x00800000)
  71
  72 /* Use paired MAS registers (MAS7||MAS3, etc.)
  73  */
  74 #define MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS          ASM_CONST(0x01000000)
  75
  76 /* Doesn't support the B bit (1T segment) in SLBIE
  77  */
  78 #define MMU_FTR_NO_SLBIE_B              ASM_CONST(0x02000000)
  79
  80 /* Support 16M large pages
  81  */
  82 #define MMU_FTR_16M_PAGE                ASM_CONST(0x04000000)
  83
  84 /* Supports TLBIEL variant
  85  */
  86 #define MMU_FTR_TLBIEL                  ASM_CONST(0x08000000)
  87
  88 /* Supports tlbies w/o locking
  89  */
  90 #define MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE          ASM_CONST(0x10000000)
  91
  92 /* Large pages can be marked CI
  93  */
  94 #define MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE           ASM_CONST(0x20000000)
  95
  96 /* 1T segments available
  97  */
  98 #define MMU_FTR_1T_SEGMENT              ASM_CONST(0x40000000)
  99
 100 /* MMU feature bit sets for various CPUs */
 101 #define MMU_FTRS_DEFAULT_HPTE_ARCH_V2   \
 102         MMU_FTR_HPTE_TABLE | MMU_FTR_PPCAS_ARCH_V2
 103 #define MMU_FTRS_POWER4         MMU_FTRS_DEFAULT_HPTE_ARCH_V2
 104 #define MMU_FTRS_PPC970         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_TLBIE_CROP_VA
 105 #define MMU_FTRS_POWER5         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE
 106 #define MMU_FTRS_POWER6         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE
 107 #define MMU_FTRS_POWER7         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE
 108 #define MMU_FTRS_POWER8         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE
 109 #define MMU_FTRS_POWER9         MMU_FTRS_POWER4 | MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE
 110 #define MMU_FTRS_CELL           MMU_FTRS_DEFAULT_HPTE_ARCH_V2 | \
 111                                 MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE
 112 #define MMU_FTRS_PA6T           MMU_FTRS_DEFAULT_HPTE_ARCH_V2 | \
 113                                 MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE | MMU_FTR_NO_SLBIE_B
 114 #ifndef __ASSEMBLY__
 115 #include <linux/bug.h>
 116 #include <asm/cputable.h>
 117
 118 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 119 #include <asm/percpu.h>
 120 DECLARE_PER_CPU(int, next_tlbcam_idx);
 121 #endif
 122
 123 enum {
 124         MMU_FTRS_POSSIBLE = MMU_FTR_HPTE_TABLE | MMU_FTR_TYPE_8xx |
 125                 MMU_FTR_TYPE_40x | MMU_FTR_TYPE_44x | MMU_FTR_TYPE_FSL_E |
 126                 MMU_FTR_TYPE_47x | MMU_FTR_USE_HIGH_BATS | MMU_FTR_BIG_PHYS |
 127                 MMU_FTR_USE_TLBIVAX_BCAST | MMU_FTR_USE_TLBILX |
 128                 MMU_FTR_LOCK_BCAST_INVAL | MMU_FTR_NEED_DTLB_SW_LRU |
 129                 MMU_FTR_USE_TLBRSRV | MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS |
 130                 MMU_FTR_NO_SLBIE_B | MMU_FTR_16M_PAGE | MMU_FTR_TLBIEL |
 131                 MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE | MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE |
 132                 MMU_FTR_1T_SEGMENT | MMU_FTR_TLBIE_CROP_VA |
 133 #ifdef CONFIG_PPC_RADIX_MMU
 134                 MMU_FTR_TYPE_RADIX |
 135 #endif
 136                 0,
 137 };
 138
 139 static inline bool early_mmu_has_feature(unsigned long feature)
 140 {
 141         return !!(MMU_FTRS_POSSIBLE & cur_cpu_spec->mmu_features & feature);
 142 }
 143
 144 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL_FEATURE_CHECKS
 145 #include <linux/jump_label.h>
 146
 147 #define NUM_MMU_FTR_KEYS        32
 148
 149 extern struct static_key_true mmu_feature_keys[NUM_MMU_FTR_KEYS];
 150
 151 extern void mmu_feature_keys_init(void);
 152
 153 static __always_inline bool mmu_has_feature(unsigned long feature)
 154 {
 155         int i;
 156
 157         BUILD_BUG_ON(!__builtin_constant_p(feature));
 158
 159 #ifdef CONFIG_JUMP_LABEL_FEATURE_CHECK_DEBUG
 160         if (!static_key_initialized) {
 161                 printk("Warning! mmu_has_feature() used prior to jump label init!\n");
 162                 dump_stack();
 163                 return early_mmu_has_feature(feature);
 164         }
 165 #endif
 166
 167         if (!(MMU_FTRS_POSSIBLE & feature))
 168                 return false;
 169
 170         i = __builtin_ctzl(feature);
 171         return static_branch_likely(&mmu_feature_keys[i]);
 172 }
 173
 174 static inline void mmu_clear_feature(unsigned long feature)
 175 {
 176         int i;
 177
 178         i = __builtin_ctzl(feature);
 179         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~feature;
 180         static_branch_disable(&mmu_feature_keys[i]);
 181 }
 182 #else
 183
 184 static inline void mmu_feature_keys_init(void)
 185 {
 186
 187 }
 188
 189 static inline bool mmu_has_feature(unsigned long feature)
 190 {
 191         return early_mmu_has_feature(feature);
 192 }
 193
 194 static inline void mmu_clear_feature(unsigned long feature)
 195 {
 196         cur_cpu_spec->mmu_features &= ~feature;
 197 }
 198 #endif /* CONFIG_JUMP_LABEL */
 199
 200 extern unsigned int __start___mmu_ftr_fixup, __stop___mmu_ftr_fixup;
 201
 202 #ifdef CONFIG_PPC64
 203 /* This is our real memory area size on ppc64 server, on embedded, we
 204  * make it match the size our of bolted TLB area
 205  */
 206 extern u64 ppc64_rma_size;
 207 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 208
 209 struct mm_struct;
 210 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
 211 extern void assert_pte_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);
 212 #else /* CONFIG_DEBUG_VM */
 213 static inline void assert_pte_locked(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 214 {
 215 }
 216 #endif /* !CONFIG_DEBUG_VM */
 217
 218 #ifdef CONFIG_PPC_RADIX_MMU
 219 static inline bool radix_enabled(void)
 220 {
 221         return mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_RADIX);
 222 }
 223
 224 static inline bool early_radix_enabled(void)
 225 {
 226         return early_mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_RADIX);
 227 }
 228 #else
 229 static inline bool radix_enabled(void)
 230 {
 231         return false;
 232 }
 233
 234 static inline bool early_radix_enabled(void)
 235 {
 236         return false;
 237 }
 238 #endif
 239
 240 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 241
 242 /* The kernel use the constants below to index in the page sizes array.
 243  * The use of fixed constants for this purpose is better for performances
 244  * of the low level hash refill handlers.
 245  *
 246  * A non supported page size has a "shift" field set to 0
 247  *
 248  * Any new page size being implemented can get a new entry in here. Whether
 249  * the kernel will use it or not is a different matter though. The actual page
 250  * size used by hugetlbfs is not defined here and may be made variable
 251  *
 252  * Note: This array ended up being a false good idea as it's growing to the
 253  * point where I wonder if we should replace it with something different,
 254  * to think about, feedback welcome. --BenH.
 255  */
 256
 257 /* These are #defines as they have to be used in assembly */
 258 #define MMU_PAGE_4K     0
 259 #define MMU_PAGE_16K    1
 260 #define MMU_PAGE_64K    2
 261 #define MMU_PAGE_64K_AP 3       /* "Admixed pages" (hash64 only) */
 262 #define MMU_PAGE_256K   4
 263 #define MMU_PAGE_1M     5
 264 #define MMU_PAGE_2M     6
 265 #define MMU_PAGE_4M     7
 266 #define MMU_PAGE_8M     8
 267 #define MMU_PAGE_16M    9
 268 #define MMU_PAGE_64M    10
 269 #define MMU_PAGE_256M   11
 270 #define MMU_PAGE_1G     12
 271 #define MMU_PAGE_16G    13
 272 #define MMU_PAGE_64G    14
 273
 274 /* N.B. we need to change the type of hpte_page_sizes if this gets to be > 16 */
 275 #define MMU_PAGE_COUNT  15
 276
 277 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 278 #include <asm/book3s/64/mmu.h>
 279 #else /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */
 280
 281 #ifndef __ASSEMBLY__
 282 /* MMU initialization */
 283 extern void early_init_mmu(void);
 284 extern void early_init_mmu_secondary(void);
 285 extern void setup_initial_memory_limit(phys_addr_t first_memblock_base,
 286                                        phys_addr_t first_memblock_size);
 287 static inline void mmu_early_init_devtree(void) { }
 288 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 289 #endif
 290
 291 #if defined(CONFIG_PPC_STD_MMU_32)
 292 /* 32-bit classic hash table MMU */
 293 #include <asm/book3s/32/mmu-hash.h>
 294 #elif defined(CONFIG_40x)
 295 /* 40x-style software loaded TLB */
 296 #  include <asm/mmu-40x.h>
 297 #elif defined(CONFIG_44x)
 298 /* 44x-style software loaded TLB */
 299 #  include <asm/mmu-44x.h>
 300 #elif defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_MMU)
 301 /* Freescale Book-E software loaded TLB or Book-3e (ISA 2.06+) MMU */
 302 #  include <asm/mmu-book3e.h>
 303 #elif defined (CONFIG_PPC_8xx)
 304 /* Motorola/Freescale 8xx software loaded TLB */
 305 #  include <asm/mmu-8xx.h>
 306 #endif
 307
 308 #endif /* __KERNEL__ */
 309 #endif /* _ASM_POWERPC_MMU_H_ */