/* 
 | 
 * Copyright IBM Corporation, 2015 
 | 
 * Author Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com> 
 | 
 * 
 | 
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it 
 | 
 * under the terms of version 2 of the GNU Lesser General Public License 
 | 
 * as published by the Free Software Foundation. 
 | 
 * 
 | 
 * This program is distributed in the hope that it would be useful, but 
 | 
 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
 | 
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. 
 | 
 * 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/mm.h> 
 | 
#include <asm/machdep.h> 
 | 
#include <asm/mmu.h> 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Return true, if the entry has a slot value which 
 | 
 * the software considers as invalid. 
 | 
 */ 
 | 
static inline bool hpte_soft_invalid(unsigned long hidx) 
 | 
{ 
 | 
    return ((hidx & 0xfUL) == 0xfUL); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * index from 0 - 15 
 | 
 */ 
 | 
bool __rpte_sub_valid(real_pte_t rpte, unsigned long index) 
 | 
{ 
 | 
    return !(hpte_soft_invalid(__rpte_to_hidx(rpte, index))); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int __hash_page_4K(unsigned long ea, unsigned long access, unsigned long vsid, 
 | 
           pte_t *ptep, unsigned long trap, unsigned long flags, 
 | 
           int ssize, int subpg_prot) 
 | 
{ 
 | 
    real_pte_t rpte; 
 | 
    unsigned long hpte_group; 
 | 
    unsigned int subpg_index; 
 | 
    unsigned long rflags, pa; 
 | 
    unsigned long old_pte, new_pte, subpg_pte; 
 | 
    unsigned long vpn, hash, slot, gslot; 
 | 
    unsigned long shift = mmu_psize_defs[MMU_PAGE_4K].shift; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * atomically mark the linux large page PTE busy and dirty 
 | 
     */ 
 | 
    do { 
 | 
        pte_t pte = READ_ONCE(*ptep); 
 | 
  
 | 
        old_pte = pte_val(pte); 
 | 
        /* If PTE busy, retry the access */ 
 | 
        if (unlikely(old_pte & H_PAGE_BUSY)) 
 | 
            return 0; 
 | 
        /* If PTE permissions don't match, take page fault */ 
 | 
        if (unlikely(!check_pte_access(access, old_pte))) 
 | 
            return 1; 
 | 
        /* 
 | 
         * Try to lock the PTE, add ACCESSED and DIRTY if it was 
 | 
         * a write access. Since this is 4K insert of 64K page size 
 | 
         * also add H_PAGE_COMBO 
 | 
         */ 
 | 
        new_pte = old_pte | H_PAGE_BUSY | _PAGE_ACCESSED | H_PAGE_COMBO; 
 | 
        if (access & _PAGE_WRITE) 
 | 
            new_pte |= _PAGE_DIRTY; 
 | 
    } while (!pte_xchg(ptep, __pte(old_pte), __pte(new_pte))); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Handle the subpage protection bits 
 | 
     */ 
 | 
    subpg_pte = new_pte & ~subpg_prot; 
 | 
    rflags = htab_convert_pte_flags(subpg_pte); 
 | 
  
 | 
    if (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) && 
 | 
        !cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE)) { 
 | 
  
 | 
        /* 
 | 
         * No CPU has hugepages but lacks no execute, so we 
 | 
         * don't need to worry about that case 
 | 
         */ 
 | 
        rflags = hash_page_do_lazy_icache(rflags, __pte(old_pte), trap); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    subpg_index = (ea & (PAGE_SIZE - 1)) >> shift; 
 | 
    vpn  = hpt_vpn(ea, vsid, ssize); 
 | 
    rpte = __real_pte(__pte(old_pte), ptep, PTRS_PER_PTE); 
 | 
    /* 
 | 
     *None of the sub 4k page is hashed 
 | 
     */ 
 | 
    if (!(old_pte & H_PAGE_HASHPTE)) 
 | 
        goto htab_insert_hpte; 
 | 
    /* 
 | 
     * Check if the pte was already inserted into the hash table 
 | 
     * as a 64k HW page, and invalidate the 64k HPTE if so. 
 | 
     */ 
 | 
    if (!(old_pte & H_PAGE_COMBO)) { 
 | 
        flush_hash_page(vpn, rpte, MMU_PAGE_64K, ssize, flags); 
 | 
        /* 
 | 
         * clear the old slot details from the old and new pte. 
 | 
         * On hash insert failure we use old pte value and we don't 
 | 
         * want slot information there if we have a insert failure. 
 | 
         */ 
 | 
        old_pte &= ~H_PAGE_HASHPTE; 
 | 
        new_pte &= ~H_PAGE_HASHPTE; 
 | 
        goto htab_insert_hpte; 
 | 
    } 
 | 
    /* 
 | 
     * Check for sub page valid and update 
 | 
     */ 
 | 
    if (__rpte_sub_valid(rpte, subpg_index)) { 
 | 
        int ret; 
 | 
  
 | 
        gslot = pte_get_hash_gslot(vpn, shift, ssize, rpte, 
 | 
                       subpg_index); 
 | 
        ret = mmu_hash_ops.hpte_updatepp(gslot, rflags, vpn, 
 | 
                         MMU_PAGE_4K, MMU_PAGE_4K, 
 | 
                         ssize, flags); 
 | 
  
 | 
        /* 
 | 
         * If we failed because typically the HPTE wasn't really here 
 | 
         * we try an insertion. 
 | 
         */ 
 | 
        if (ret == -1) 
 | 
            goto htab_insert_hpte; 
 | 
  
 | 
        *ptep = __pte(new_pte & ~H_PAGE_BUSY); 
 | 
        return 0; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
htab_insert_hpte: 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Initialize all hidx entries to invalid value, the first time 
 | 
     * the PTE is about to allocate a 4K HPTE. 
 | 
     */ 
 | 
    if (!(old_pte & H_PAGE_COMBO)) 
 | 
        rpte.hidx = INVALID_RPTE_HIDX; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * handle H_PAGE_4K_PFN case 
 | 
     */ 
 | 
    if (old_pte & H_PAGE_4K_PFN) { 
 | 
        /* 
 | 
         * All the sub 4k page have the same 
 | 
         * physical address. 
 | 
         */ 
 | 
        pa = pte_pfn(__pte(old_pte)) << HW_PAGE_SHIFT; 
 | 
    } else { 
 | 
        pa = pte_pfn(__pte(old_pte)) << PAGE_SHIFT; 
 | 
        pa += (subpg_index << shift); 
 | 
    } 
 | 
    hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize); 
 | 
repeat: 
 | 
    hpte_group = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP; 
 | 
  
 | 
    /* Insert into the hash table, primary slot */ 
 | 
    slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags, 0, 
 | 
                    MMU_PAGE_4K, MMU_PAGE_4K, ssize); 
 | 
    /* 
 | 
     * Primary is full, try the secondary 
 | 
     */ 
 | 
    if (unlikely(slot == -1)) { 
 | 
        bool soft_invalid; 
 | 
  
 | 
        hpte_group = (~hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP; 
 | 
        slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, 
 | 
                        rflags, HPTE_V_SECONDARY, 
 | 
                        MMU_PAGE_4K, MMU_PAGE_4K, 
 | 
                        ssize); 
 | 
  
 | 
        soft_invalid = hpte_soft_invalid(slot); 
 | 
        if (unlikely(soft_invalid)) { 
 | 
            /* 
 | 
             * We got a valid slot from a hardware point of view. 
 | 
             * but we cannot use it, because we use this special 
 | 
             * value; as defined by hpte_soft_invalid(), to track 
 | 
             * invalid slots. We cannot use it. So invalidate it. 
 | 
             */ 
 | 
            gslot = slot & _PTEIDX_GROUP_IX; 
 | 
            mmu_hash_ops.hpte_invalidate(hpte_group + gslot, vpn, 
 | 
                             MMU_PAGE_4K, MMU_PAGE_4K, 
 | 
                             ssize, 0); 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (unlikely(slot == -1 || soft_invalid)) { 
 | 
            /* 
 | 
             * For soft invalid slot, let's ensure that we release a 
 | 
             * slot from the primary, with the hope that we will 
 | 
             * acquire that slot next time we try. This will ensure 
 | 
             * that we do not get the same soft-invalid slot. 
 | 
             */ 
 | 
            if (soft_invalid || (mftb() & 0x1)) 
 | 
                hpte_group = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP; 
 | 
  
 | 
            mmu_hash_ops.hpte_remove(hpte_group); 
 | 
            /* 
 | 
             * FIXME!! Should be try the group from which we removed ? 
 | 
             */ 
 | 
            goto repeat; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    /* 
 | 
     * Hypervisor failure. Restore old pte and return -1 
 | 
     * similar to __hash_page_* 
 | 
     */ 
 | 
    if (unlikely(slot == -2)) { 
 | 
        *ptep = __pte(old_pte); 
 | 
        hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize, 
 | 
                   MMU_PAGE_4K, MMU_PAGE_4K, old_pte); 
 | 
        return -1; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    new_pte |= pte_set_hidx(ptep, rpte, subpg_index, slot, PTRS_PER_PTE); 
 | 
    new_pte |= H_PAGE_HASHPTE; 
 | 
  
 | 
    *ptep = __pte(new_pte & ~H_PAGE_BUSY); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int __hash_page_64K(unsigned long ea, unsigned long access, 
 | 
            unsigned long vsid, pte_t *ptep, unsigned long trap, 
 | 
            unsigned long flags, int ssize) 
 | 
{ 
 | 
    real_pte_t rpte; 
 | 
    unsigned long hpte_group; 
 | 
    unsigned long rflags, pa; 
 | 
    unsigned long old_pte, new_pte; 
 | 
    unsigned long vpn, hash, slot; 
 | 
    unsigned long shift = mmu_psize_defs[MMU_PAGE_64K].shift; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * atomically mark the linux large page PTE busy and dirty 
 | 
     */ 
 | 
    do { 
 | 
        pte_t pte = READ_ONCE(*ptep); 
 | 
  
 | 
        old_pte = pte_val(pte); 
 | 
        /* If PTE busy, retry the access */ 
 | 
        if (unlikely(old_pte & H_PAGE_BUSY)) 
 | 
            return 0; 
 | 
        /* If PTE permissions don't match, take page fault */ 
 | 
        if (unlikely(!check_pte_access(access, old_pte))) 
 | 
            return 1; 
 | 
        /* 
 | 
         * Check if PTE has the cache-inhibit bit set 
 | 
         * If so, bail out and refault as a 4k page 
 | 
         */ 
 | 
        if (!mmu_has_feature(MMU_FTR_CI_LARGE_PAGE) && 
 | 
            unlikely(pte_ci(pte))) 
 | 
            return 0; 
 | 
        /* 
 | 
         * Try to lock the PTE, add ACCESSED and DIRTY if it was 
 | 
         * a write access. 
 | 
         */ 
 | 
        new_pte = old_pte | H_PAGE_BUSY | _PAGE_ACCESSED; 
 | 
        if (access & _PAGE_WRITE) 
 | 
            new_pte |= _PAGE_DIRTY; 
 | 
    } while (!pte_xchg(ptep, __pte(old_pte), __pte(new_pte))); 
 | 
  
 | 
    rflags = htab_convert_pte_flags(new_pte); 
 | 
    rpte = __real_pte(__pte(old_pte), ptep, PTRS_PER_PTE); 
 | 
  
 | 
    if (cpu_has_feature(CPU_FTR_NOEXECUTE) && 
 | 
        !cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE)) 
 | 
        rflags = hash_page_do_lazy_icache(rflags, __pte(old_pte), trap); 
 | 
  
 | 
    vpn  = hpt_vpn(ea, vsid, ssize); 
 | 
    if (unlikely(old_pte & H_PAGE_HASHPTE)) { 
 | 
        unsigned long gslot; 
 | 
  
 | 
        /* 
 | 
         * There MIGHT be an HPTE for this pte 
 | 
         */ 
 | 
        gslot = pte_get_hash_gslot(vpn, shift, ssize, rpte, 0); 
 | 
        if (mmu_hash_ops.hpte_updatepp(gslot, rflags, vpn, MMU_PAGE_64K, 
 | 
                           MMU_PAGE_64K, ssize, 
 | 
                           flags) == -1) 
 | 
            old_pte &= ~_PAGE_HPTEFLAGS; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (likely(!(old_pte & H_PAGE_HASHPTE))) { 
 | 
  
 | 
        pa = pte_pfn(__pte(old_pte)) << PAGE_SHIFT; 
 | 
        hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize); 
 | 
  
 | 
repeat: 
 | 
        hpte_group = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP; 
 | 
  
 | 
        /* Insert into the hash table, primary slot */ 
 | 
        slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, rflags, 0, 
 | 
                        MMU_PAGE_64K, MMU_PAGE_64K, 
 | 
                        ssize); 
 | 
        /* 
 | 
         * Primary is full, try the secondary 
 | 
         */ 
 | 
        if (unlikely(slot == -1)) { 
 | 
            hpte_group = (~hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP; 
 | 
            slot = mmu_hash_ops.hpte_insert(hpte_group, vpn, pa, 
 | 
                            rflags, 
 | 
                            HPTE_V_SECONDARY, 
 | 
                            MMU_PAGE_64K, 
 | 
                            MMU_PAGE_64K, ssize); 
 | 
            if (slot == -1) { 
 | 
                if (mftb() & 0x1) 
 | 
                    hpte_group = (hash & htab_hash_mask) * 
 | 
                            HPTES_PER_GROUP; 
 | 
                mmu_hash_ops.hpte_remove(hpte_group); 
 | 
                /* 
 | 
                 * FIXME!! Should be try the group from which we removed ? 
 | 
                 */ 
 | 
                goto repeat; 
 | 
            } 
 | 
        } 
 | 
        /* 
 | 
         * Hypervisor failure. Restore old pte and return -1 
 | 
         * similar to __hash_page_* 
 | 
         */ 
 | 
        if (unlikely(slot == -2)) { 
 | 
            *ptep = __pte(old_pte); 
 | 
            hash_failure_debug(ea, access, vsid, trap, ssize, 
 | 
                       MMU_PAGE_64K, MMU_PAGE_64K, old_pte); 
 | 
            return -1; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        new_pte = (new_pte & ~_PAGE_HPTEFLAGS) | H_PAGE_HASHPTE; 
 | 
        new_pte |= pte_set_hidx(ptep, rpte, 0, slot, PTRS_PER_PTE); 
 | 
    } 
 | 
    *ptep = __pte(new_pte & ~H_PAGE_BUSY); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 |