// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later 
 | 
/* 
 | 
 * PowerPC64 SLB support. 
 | 
 * 
 | 
 * Copyright (C) 2004 David Gibson <dwg@au.ibm.com>, IBM 
 | 
 * Based on earlier code written by: 
 | 
 * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com 
 | 
 *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen 
 | 
 * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <asm/asm-prototypes.h> 
 | 
#include <asm/mmu.h> 
 | 
#include <asm/mmu_context.h> 
 | 
#include <asm/paca.h> 
 | 
#include <asm/lppaca.h> 
 | 
#include <asm/ppc-opcode.h> 
 | 
#include <asm/cputable.h> 
 | 
#include <asm/cacheflush.h> 
 | 
#include <asm/smp.h> 
 | 
#include <linux/compiler.h> 
 | 
#include <linux/context_tracking.h> 
 | 
#include <linux/mm_types.h> 
 | 
#include <linux/pgtable.h> 
 | 
  
 | 
#include <asm/udbg.h> 
 | 
#include <asm/code-patching.h> 
 | 
  
 | 
#include "internal.h" 
 | 
  
 | 
  
 | 
enum slb_index { 
 | 
    LINEAR_INDEX    = 0, /* Kernel linear map  (0xc000000000000000) */ 
 | 
    KSTACK_INDEX    = 1, /* Kernel stack map */ 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static long slb_allocate_user(struct mm_struct *mm, unsigned long ea); 
 | 
  
 | 
#define slb_esid_mask(ssize)    \ 
 | 
    (((ssize) == MMU_SEGSIZE_256M)? ESID_MASK: ESID_MASK_1T) 
 | 
  
 | 
static inline unsigned long mk_esid_data(unsigned long ea, int ssize, 
 | 
                     enum slb_index index) 
 | 
{ 
 | 
    return (ea & slb_esid_mask(ssize)) | SLB_ESID_V | index; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline unsigned long __mk_vsid_data(unsigned long vsid, int ssize, 
 | 
                     unsigned long flags) 
 | 
{ 
 | 
    return (vsid << slb_vsid_shift(ssize)) | flags | 
 | 
        ((unsigned long) ssize << SLB_VSID_SSIZE_SHIFT); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline unsigned long mk_vsid_data(unsigned long ea, int ssize, 
 | 
                     unsigned long flags) 
 | 
{ 
 | 
    return __mk_vsid_data(get_kernel_vsid(ea, ssize), ssize, flags); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
bool stress_slb_enabled __initdata; 
 | 
  
 | 
static int __init parse_stress_slb(char *p) 
 | 
{ 
 | 
    stress_slb_enabled = true; 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
early_param("stress_slb", parse_stress_slb); 
 | 
  
 | 
__ro_after_init DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stress_slb_key); 
 | 
  
 | 
static void assert_slb_presence(bool present, unsigned long ea) 
 | 
{ 
 | 
#ifdef CONFIG_DEBUG_VM 
 | 
    unsigned long tmp; 
 | 
  
 | 
    WARN_ON_ONCE(mfmsr() & MSR_EE); 
 | 
  
 | 
    if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_206)) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * slbfee. requires bit 24 (PPC bit 39) be clear in RB. Hardware 
 | 
     * ignores all other bits from 0-27, so just clear them all. 
 | 
     */ 
 | 
    ea &= ~((1UL << SID_SHIFT) - 1); 
 | 
    asm volatile(__PPC_SLBFEE_DOT(%0, %1) : "=r"(tmp) : "r"(ea) : "cr0"); 
 | 
  
 | 
    WARN_ON(present == (tmp == 0)); 
 | 
#endif 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline void slb_shadow_update(unsigned long ea, int ssize, 
 | 
                     unsigned long flags, 
 | 
                     enum slb_index index) 
 | 
{ 
 | 
    struct slb_shadow *p = get_slb_shadow(); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Clear the ESID first so the entry is not valid while we are 
 | 
     * updating it.  No write barriers are needed here, provided 
 | 
     * we only update the current CPU's SLB shadow buffer. 
 | 
     */ 
 | 
    WRITE_ONCE(p->save_area[index].esid, 0); 
 | 
    WRITE_ONCE(p->save_area[index].vsid, cpu_to_be64(mk_vsid_data(ea, ssize, flags))); 
 | 
    WRITE_ONCE(p->save_area[index].esid, cpu_to_be64(mk_esid_data(ea, ssize, index))); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline void slb_shadow_clear(enum slb_index index) 
 | 
{ 
 | 
    WRITE_ONCE(get_slb_shadow()->save_area[index].esid, cpu_to_be64(index)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline void create_shadowed_slbe(unsigned long ea, int ssize, 
 | 
                    unsigned long flags, 
 | 
                    enum slb_index index) 
 | 
{ 
 | 
    /* 
 | 
     * Updating the shadow buffer before writing the SLB ensures 
 | 
     * we don't get a stale entry here if we get preempted by PHYP 
 | 
     * between these two statements. 
 | 
     */ 
 | 
    slb_shadow_update(ea, ssize, flags, index); 
 | 
  
 | 
    assert_slb_presence(false, ea); 
 | 
    asm volatile("slbmte  %0,%1" : 
 | 
             : "r" (mk_vsid_data(ea, ssize, flags)), 
 | 
               "r" (mk_esid_data(ea, ssize, index)) 
 | 
             : "memory" ); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Insert bolted entries into SLB (which may not be empty, so don't clear 
 | 
 * slb_cache_ptr). 
 | 
 */ 
 | 
void __slb_restore_bolted_realmode(void) 
 | 
{ 
 | 
    struct slb_shadow *p = get_slb_shadow(); 
 | 
    enum slb_index index; 
 | 
  
 | 
     /* No isync needed because realmode. */ 
 | 
    for (index = 0; index < SLB_NUM_BOLTED; index++) { 
 | 
        asm volatile("slbmte  %0,%1" : 
 | 
             : "r" (be64_to_cpu(p->save_area[index].vsid)), 
 | 
               "r" (be64_to_cpu(p->save_area[index].esid))); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    assert_slb_presence(true, local_paca->kstack); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Insert the bolted entries into an empty SLB. 
 | 
 */ 
 | 
void slb_restore_bolted_realmode(void) 
 | 
{ 
 | 
    __slb_restore_bolted_realmode(); 
 | 
    get_paca()->slb_cache_ptr = 0; 
 | 
  
 | 
    get_paca()->slb_kern_bitmap = (1U << SLB_NUM_BOLTED) - 1; 
 | 
    get_paca()->slb_used_bitmap = get_paca()->slb_kern_bitmap; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * This flushes all SLB entries including 0, so it must be realmode. 
 | 
 */ 
 | 
void slb_flush_all_realmode(void) 
 | 
{ 
 | 
    asm volatile("slbmte %0,%0; slbia" : : "r" (0)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static __always_inline void __slb_flush_and_restore_bolted(bool preserve_kernel_lookaside) 
 | 
{ 
 | 
    struct slb_shadow *p = get_slb_shadow(); 
 | 
    unsigned long ksp_esid_data, ksp_vsid_data; 
 | 
    u32 ih; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * SLBIA IH=1 on ISA v2.05 and newer processors may preserve lookaside 
 | 
     * information created with Class=0 entries, which we use for kernel 
 | 
     * SLB entries (the SLB entries themselves are still invalidated). 
 | 
     * 
 | 
     * Older processors will ignore this optimisation. Over-invalidation 
 | 
     * is fine because we never rely on lookaside information existing. 
 | 
     */ 
 | 
    if (preserve_kernel_lookaside) 
 | 
        ih = 1; 
 | 
    else 
 | 
        ih = 0; 
 | 
  
 | 
    ksp_esid_data = be64_to_cpu(p->save_area[KSTACK_INDEX].esid); 
 | 
    ksp_vsid_data = be64_to_cpu(p->save_area[KSTACK_INDEX].vsid); 
 | 
  
 | 
    asm volatile(PPC_SLBIA(%0)"    \n" 
 | 
             "slbmte    %1, %2    \n" 
 | 
             :: "i" (ih), 
 | 
            "r" (ksp_vsid_data), 
 | 
            "r" (ksp_esid_data) 
 | 
             : "memory"); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * This flushes non-bolted entries, it can be run in virtual mode. Must 
 | 
 * be called with interrupts disabled. 
 | 
 */ 
 | 
void slb_flush_and_restore_bolted(void) 
 | 
{ 
 | 
    BUILD_BUG_ON(SLB_NUM_BOLTED != 2); 
 | 
  
 | 
    WARN_ON(!irqs_disabled()); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * We can't take a PMU exception in the following code, so hard 
 | 
     * disable interrupts. 
 | 
     */ 
 | 
    hard_irq_disable(); 
 | 
  
 | 
    isync(); 
 | 
    __slb_flush_and_restore_bolted(false); 
 | 
    isync(); 
 | 
  
 | 
    assert_slb_presence(true, get_paca()->kstack); 
 | 
  
 | 
    get_paca()->slb_cache_ptr = 0; 
 | 
  
 | 
    get_paca()->slb_kern_bitmap = (1U << SLB_NUM_BOLTED) - 1; 
 | 
    get_paca()->slb_used_bitmap = get_paca()->slb_kern_bitmap; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_save_contents(struct slb_entry *slb_ptr) 
 | 
{ 
 | 
    int i; 
 | 
    unsigned long e, v; 
 | 
  
 | 
    /* Save slb_cache_ptr value. */ 
 | 
    get_paca()->slb_save_cache_ptr = get_paca()->slb_cache_ptr; 
 | 
  
 | 
    if (!slb_ptr) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < mmu_slb_size; i++) { 
 | 
        asm volatile("slbmfee  %0,%1" : "=r" (e) : "r" (i)); 
 | 
        asm volatile("slbmfev  %0,%1" : "=r" (v) : "r" (i)); 
 | 
        slb_ptr->esid = e; 
 | 
        slb_ptr->vsid = v; 
 | 
        slb_ptr++; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_dump_contents(struct slb_entry *slb_ptr) 
 | 
{ 
 | 
    int i, n; 
 | 
    unsigned long e, v; 
 | 
    unsigned long llp; 
 | 
  
 | 
    if (!slb_ptr) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    pr_err("SLB contents of cpu 0x%x\n", smp_processor_id()); 
 | 
    pr_err("Last SLB entry inserted at slot %d\n", get_paca()->stab_rr); 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < mmu_slb_size; i++) { 
 | 
        e = slb_ptr->esid; 
 | 
        v = slb_ptr->vsid; 
 | 
        slb_ptr++; 
 | 
  
 | 
        if (!e && !v) 
 | 
            continue; 
 | 
  
 | 
        pr_err("%02d %016lx %016lx\n", i, e, v); 
 | 
  
 | 
        if (!(e & SLB_ESID_V)) { 
 | 
            pr_err("\n"); 
 | 
            continue; 
 | 
        } 
 | 
        llp = v & SLB_VSID_LLP; 
 | 
        if (v & SLB_VSID_B_1T) { 
 | 
            pr_err("  1T  ESID=%9lx  VSID=%13lx LLP:%3lx\n", 
 | 
                   GET_ESID_1T(e), 
 | 
                   (v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT_1T, llp); 
 | 
        } else { 
 | 
            pr_err(" 256M ESID=%9lx  VSID=%13lx LLP:%3lx\n", 
 | 
                   GET_ESID(e), 
 | 
                   (v & ~SLB_VSID_B) >> SLB_VSID_SHIFT, llp); 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    pr_err("----------------------------------\n"); 
 | 
  
 | 
    /* Dump slb cache entires as well. */ 
 | 
    pr_err("SLB cache ptr value = %d\n", get_paca()->slb_save_cache_ptr); 
 | 
    pr_err("Valid SLB cache entries:\n"); 
 | 
    n = min_t(int, get_paca()->slb_save_cache_ptr, SLB_CACHE_ENTRIES); 
 | 
    for (i = 0; i < n; i++) 
 | 
        pr_err("%02d EA[0-35]=%9x\n", i, get_paca()->slb_cache[i]); 
 | 
    pr_err("Rest of SLB cache entries:\n"); 
 | 
    for (i = n; i < SLB_CACHE_ENTRIES; i++) 
 | 
        pr_err("%02d EA[0-35]=%9x\n", i, get_paca()->slb_cache[i]); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_vmalloc_update(void) 
 | 
{ 
 | 
    /* 
 | 
     * vmalloc is not bolted, so just have to flush non-bolted. 
 | 
     */ 
 | 
    slb_flush_and_restore_bolted(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool preload_hit(struct thread_info *ti, unsigned long esid) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned char i; 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < ti->slb_preload_nr; i++) { 
 | 
        unsigned char idx; 
 | 
  
 | 
        idx = (ti->slb_preload_tail + i) % SLB_PRELOAD_NR; 
 | 
        if (esid == ti->slb_preload_esid[idx]) 
 | 
            return true; 
 | 
    } 
 | 
    return false; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool preload_add(struct thread_info *ti, unsigned long ea) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned char idx; 
 | 
    unsigned long esid; 
 | 
  
 | 
    if (mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT)) { 
 | 
        /* EAs are stored >> 28 so 256MB segments don't need clearing */ 
 | 
        if (ea & ESID_MASK_1T) 
 | 
            ea &= ESID_MASK_1T; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    esid = ea >> SID_SHIFT; 
 | 
  
 | 
    if (preload_hit(ti, esid)) 
 | 
        return false; 
 | 
  
 | 
    idx = (ti->slb_preload_tail + ti->slb_preload_nr) % SLB_PRELOAD_NR; 
 | 
    ti->slb_preload_esid[idx] = esid; 
 | 
    if (ti->slb_preload_nr == SLB_PRELOAD_NR) 
 | 
        ti->slb_preload_tail = (ti->slb_preload_tail + 1) % SLB_PRELOAD_NR; 
 | 
    else 
 | 
        ti->slb_preload_nr++; 
 | 
  
 | 
    return true; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void preload_age(struct thread_info *ti) 
 | 
{ 
 | 
    if (!ti->slb_preload_nr) 
 | 
        return; 
 | 
    ti->slb_preload_nr--; 
 | 
    ti->slb_preload_tail = (ti->slb_preload_tail + 1) % SLB_PRELOAD_NR; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_setup_new_exec(void) 
 | 
{ 
 | 
    struct thread_info *ti = current_thread_info(); 
 | 
    struct mm_struct *mm = current->mm; 
 | 
    unsigned long exec = 0x10000000; 
 | 
  
 | 
    WARN_ON(irqs_disabled()); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * preload cache can only be used to determine whether a SLB 
 | 
     * entry exists if it does not start to overflow. 
 | 
     */ 
 | 
    if (ti->slb_preload_nr + 2 > SLB_PRELOAD_NR) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    hard_irq_disable(); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * We have no good place to clear the slb preload cache on exec, 
 | 
     * flush_thread is about the earliest arch hook but that happens 
 | 
     * after we switch to the mm and have aleady preloaded the SLBEs. 
 | 
     * 
 | 
     * For the most part that's probably okay to use entries from the 
 | 
     * previous exec, they will age out if unused. It may turn out to 
 | 
     * be an advantage to clear the cache before switching to it, 
 | 
     * however. 
 | 
     */ 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * preload some userspace segments into the SLB. 
 | 
     * Almost all 32 and 64bit PowerPC executables are linked at 
 | 
     * 0x10000000 so it makes sense to preload this segment. 
 | 
     */ 
 | 
    if (!is_kernel_addr(exec)) { 
 | 
        if (preload_add(ti, exec)) 
 | 
            slb_allocate_user(mm, exec); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* Libraries and mmaps. */ 
 | 
    if (!is_kernel_addr(mm->mmap_base)) { 
 | 
        if (preload_add(ti, mm->mmap_base)) 
 | 
            slb_allocate_user(mm, mm->mmap_base); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* see switch_slb */ 
 | 
    asm volatile("isync" : : : "memory"); 
 | 
  
 | 
    local_irq_enable(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void preload_new_slb_context(unsigned long start, unsigned long sp) 
 | 
{ 
 | 
    struct thread_info *ti = current_thread_info(); 
 | 
    struct mm_struct *mm = current->mm; 
 | 
    unsigned long heap = mm->start_brk; 
 | 
  
 | 
    WARN_ON(irqs_disabled()); 
 | 
  
 | 
    /* see above */ 
 | 
    if (ti->slb_preload_nr + 3 > SLB_PRELOAD_NR) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    hard_irq_disable(); 
 | 
  
 | 
    /* Userspace entry address. */ 
 | 
    if (!is_kernel_addr(start)) { 
 | 
        if (preload_add(ti, start)) 
 | 
            slb_allocate_user(mm, start); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* Top of stack, grows down. */ 
 | 
    if (!is_kernel_addr(sp)) { 
 | 
        if (preload_add(ti, sp)) 
 | 
            slb_allocate_user(mm, sp); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* Bottom of heap, grows up. */ 
 | 
    if (heap && !is_kernel_addr(heap)) { 
 | 
        if (preload_add(ti, heap)) 
 | 
            slb_allocate_user(mm, heap); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* see switch_slb */ 
 | 
    asm volatile("isync" : : : "memory"); 
 | 
  
 | 
    local_irq_enable(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void slb_cache_slbie_kernel(unsigned int index) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long slbie_data = get_paca()->slb_cache[index]; 
 | 
    unsigned long ksp = get_paca()->kstack; 
 | 
  
 | 
    slbie_data <<= SID_SHIFT; 
 | 
    slbie_data |= 0xc000000000000000ULL; 
 | 
    if ((ksp & slb_esid_mask(mmu_kernel_ssize)) == slbie_data) 
 | 
        return; 
 | 
    slbie_data |= mmu_kernel_ssize << SLBIE_SSIZE_SHIFT; 
 | 
  
 | 
    asm volatile("slbie %0" : : "r" (slbie_data)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void slb_cache_slbie_user(unsigned int index) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long slbie_data = get_paca()->slb_cache[index]; 
 | 
  
 | 
    slbie_data <<= SID_SHIFT; 
 | 
    slbie_data |= user_segment_size(slbie_data) << SLBIE_SSIZE_SHIFT; 
 | 
    slbie_data |= SLBIE_C; /* user slbs have C=1 */ 
 | 
  
 | 
    asm volatile("slbie %0" : : "r" (slbie_data)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* Flush all user entries from the segment table of the current processor. */ 
 | 
void switch_slb(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm) 
 | 
{ 
 | 
    struct thread_info *ti = task_thread_info(tsk); 
 | 
    unsigned char i; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * We need interrupts hard-disabled here, not just soft-disabled, 
 | 
     * so that a PMU interrupt can't occur, which might try to access 
 | 
     * user memory (to get a stack trace) and possible cause an SLB miss 
 | 
     * which would update the slb_cache/slb_cache_ptr fields in the PACA. 
 | 
     */ 
 | 
    hard_irq_disable(); 
 | 
    isync(); 
 | 
    if (stress_slb()) { 
 | 
        __slb_flush_and_restore_bolted(false); 
 | 
        isync(); 
 | 
        get_paca()->slb_cache_ptr = 0; 
 | 
        get_paca()->slb_kern_bitmap = (1U << SLB_NUM_BOLTED) - 1; 
 | 
  
 | 
    } else if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) { 
 | 
        /* 
 | 
         * SLBIA IH=3 invalidates all Class=1 SLBEs and their 
 | 
         * associated lookaside structures, which matches what 
 | 
         * switch_slb wants. So ARCH_300 does not use the slb 
 | 
         * cache. 
 | 
         */ 
 | 
        asm volatile(PPC_SLBIA(3)); 
 | 
  
 | 
    } else { 
 | 
        unsigned long offset = get_paca()->slb_cache_ptr; 
 | 
  
 | 
        if (!mmu_has_feature(MMU_FTR_NO_SLBIE_B) && 
 | 
            offset <= SLB_CACHE_ENTRIES) { 
 | 
            /* 
 | 
             * Could assert_slb_presence(true) here, but 
 | 
             * hypervisor or machine check could have come 
 | 
             * in and removed the entry at this point. 
 | 
             */ 
 | 
  
 | 
            for (i = 0; i < offset; i++) 
 | 
                slb_cache_slbie_user(i); 
 | 
  
 | 
            /* Workaround POWER5 < DD2.1 issue */ 
 | 
            if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S) && offset == 1) 
 | 
                slb_cache_slbie_user(0); 
 | 
  
 | 
        } else { 
 | 
            /* Flush but retain kernel lookaside information */ 
 | 
            __slb_flush_and_restore_bolted(true); 
 | 
            isync(); 
 | 
  
 | 
            get_paca()->slb_kern_bitmap = (1U << SLB_NUM_BOLTED) - 1; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        get_paca()->slb_cache_ptr = 0; 
 | 
    } 
 | 
    get_paca()->slb_used_bitmap = get_paca()->slb_kern_bitmap; 
 | 
  
 | 
    copy_mm_to_paca(mm); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * We gradually age out SLBs after a number of context switches to 
 | 
     * reduce reload overhead of unused entries (like we do with FP/VEC 
 | 
     * reload). Each time we wrap 256 switches, take an entry out of the 
 | 
     * SLB preload cache. 
 | 
     */ 
 | 
    tsk->thread.load_slb++; 
 | 
    if (!tsk->thread.load_slb) { 
 | 
        unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk); 
 | 
  
 | 
        preload_age(ti); 
 | 
        preload_add(ti, pc); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    for (i = 0; i < ti->slb_preload_nr; i++) { 
 | 
        unsigned char idx; 
 | 
        unsigned long ea; 
 | 
  
 | 
        idx = (ti->slb_preload_tail + i) % SLB_PRELOAD_NR; 
 | 
        ea = (unsigned long)ti->slb_preload_esid[idx] << SID_SHIFT; 
 | 
  
 | 
        slb_allocate_user(mm, ea); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Synchronize slbmte preloads with possible subsequent user memory 
 | 
     * address accesses by the kernel (user mode won't happen until 
 | 
     * rfid, which is safe). 
 | 
     */ 
 | 
    isync(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_set_size(u16 size) 
 | 
{ 
 | 
    mmu_slb_size = size; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void slb_initialize(void) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long linear_llp, vmalloc_llp, io_llp; 
 | 
    unsigned long lflags; 
 | 
    static int slb_encoding_inited; 
 | 
#ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP 
 | 
    unsigned long vmemmap_llp; 
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
    /* Prepare our SLB miss handler based on our page size */ 
 | 
    linear_llp = mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp; 
 | 
    io_llp = mmu_psize_defs[mmu_io_psize].sllp; 
 | 
    vmalloc_llp = mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp; 
 | 
    get_paca()->vmalloc_sllp = SLB_VSID_KERNEL | vmalloc_llp; 
 | 
#ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP 
 | 
    vmemmap_llp = mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].sllp; 
 | 
#endif 
 | 
    if (!slb_encoding_inited) { 
 | 
        slb_encoding_inited = 1; 
 | 
        pr_devel("SLB: linear  LLP = %04lx\n", linear_llp); 
 | 
        pr_devel("SLB: io      LLP = %04lx\n", io_llp); 
 | 
#ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP 
 | 
        pr_devel("SLB: vmemmap LLP = %04lx\n", vmemmap_llp); 
 | 
#endif 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    get_paca()->stab_rr = SLB_NUM_BOLTED - 1; 
 | 
    get_paca()->slb_kern_bitmap = (1U << SLB_NUM_BOLTED) - 1; 
 | 
    get_paca()->slb_used_bitmap = get_paca()->slb_kern_bitmap; 
 | 
  
 | 
    lflags = SLB_VSID_KERNEL | linear_llp; 
 | 
  
 | 
    /* Invalidate the entire SLB (even entry 0) & all the ERATS */ 
 | 
    asm volatile("isync":::"memory"); 
 | 
    asm volatile("slbmte  %0,%0"::"r" (0) : "memory"); 
 | 
    asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory"); 
 | 
    create_shadowed_slbe(PAGE_OFFSET, mmu_kernel_ssize, lflags, LINEAR_INDEX); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * For the boot cpu, we're running on the stack in init_thread_union, 
 | 
     * which is in the first segment of the linear mapping, and also 
 | 
     * get_paca()->kstack hasn't been initialized yet. 
 | 
     * For secondary cpus, we need to bolt the kernel stack entry now. 
 | 
     */ 
 | 
    slb_shadow_clear(KSTACK_INDEX); 
 | 
    if (raw_smp_processor_id() != boot_cpuid && 
 | 
        (get_paca()->kstack & slb_esid_mask(mmu_kernel_ssize)) > PAGE_OFFSET) 
 | 
        create_shadowed_slbe(get_paca()->kstack, 
 | 
                     mmu_kernel_ssize, lflags, KSTACK_INDEX); 
 | 
  
 | 
    asm volatile("isync":::"memory"); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void slb_cache_update(unsigned long esid_data) 
 | 
{ 
 | 
    int slb_cache_index; 
 | 
  
 | 
    if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300)) 
 | 
        return; /* ISAv3.0B and later does not use slb_cache */ 
 | 
  
 | 
    if (stress_slb()) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Now update slb cache entries 
 | 
     */ 
 | 
    slb_cache_index = local_paca->slb_cache_ptr; 
 | 
    if (slb_cache_index < SLB_CACHE_ENTRIES) { 
 | 
        /* 
 | 
         * We have space in slb cache for optimized switch_slb(). 
 | 
         * Top 36 bits from esid_data as per ISA 
 | 
         */ 
 | 
        local_paca->slb_cache[slb_cache_index++] = esid_data >> SID_SHIFT; 
 | 
        local_paca->slb_cache_ptr++; 
 | 
    } else { 
 | 
        /* 
 | 
         * Our cache is full and the current cache content strictly 
 | 
         * doesn't indicate the active SLB conents. Bump the ptr 
 | 
         * so that switch_slb() will ignore the cache. 
 | 
         */ 
 | 
        local_paca->slb_cache_ptr = SLB_CACHE_ENTRIES + 1; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static enum slb_index alloc_slb_index(bool kernel) 
 | 
{ 
 | 
    enum slb_index index; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * The allocation bitmaps can become out of synch with the SLB 
 | 
     * when the _switch code does slbie when bolting a new stack 
 | 
     * segment and it must not be anywhere else in the SLB. This leaves 
 | 
     * a kernel allocated entry that is unused in the SLB. With very 
 | 
     * large systems or small segment sizes, the bitmaps could slowly 
 | 
     * fill with these entries. They will eventually be cleared out 
 | 
     * by the round robin allocator in that case, so it's probably not 
 | 
     * worth accounting for. 
 | 
     */ 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * SLBs beyond 32 entries are allocated with stab_rr only 
 | 
     * POWER7/8/9 have 32 SLB entries, this could be expanded if a 
 | 
     * future CPU has more. 
 | 
     */ 
 | 
    if (local_paca->slb_used_bitmap != U32_MAX) { 
 | 
        index = ffz(local_paca->slb_used_bitmap); 
 | 
        local_paca->slb_used_bitmap |= 1U << index; 
 | 
        if (kernel) 
 | 
            local_paca->slb_kern_bitmap |= 1U << index; 
 | 
    } else { 
 | 
        /* round-robin replacement of slb starting at SLB_NUM_BOLTED. */ 
 | 
        index = local_paca->stab_rr; 
 | 
        if (index < (mmu_slb_size - 1)) 
 | 
            index++; 
 | 
        else 
 | 
            index = SLB_NUM_BOLTED; 
 | 
        local_paca->stab_rr = index; 
 | 
        if (index < 32) { 
 | 
            if (kernel) 
 | 
                local_paca->slb_kern_bitmap |= 1U << index; 
 | 
            else 
 | 
                local_paca->slb_kern_bitmap &= ~(1U << index); 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    BUG_ON(index < SLB_NUM_BOLTED); 
 | 
  
 | 
    return index; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static long slb_insert_entry(unsigned long ea, unsigned long context, 
 | 
                unsigned long flags, int ssize, bool kernel) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long vsid; 
 | 
    unsigned long vsid_data, esid_data; 
 | 
    enum slb_index index; 
 | 
  
 | 
    vsid = get_vsid(context, ea, ssize); 
 | 
    if (!vsid) 
 | 
        return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * There must not be a kernel SLB fault in alloc_slb_index or before 
 | 
     * slbmte here or the allocation bitmaps could get out of whack with 
 | 
     * the SLB. 
 | 
     * 
 | 
     * User SLB faults or preloads take this path which might get inlined 
 | 
     * into the caller, so add compiler barriers here to ensure unsafe 
 | 
     * memory accesses do not come between. 
 | 
     */ 
 | 
    barrier(); 
 | 
  
 | 
    index = alloc_slb_index(kernel); 
 | 
  
 | 
    vsid_data = __mk_vsid_data(vsid, ssize, flags); 
 | 
    esid_data = mk_esid_data(ea, ssize, index); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * No need for an isync before or after this slbmte. The exception 
 | 
     * we enter with and the rfid we exit with are context synchronizing. 
 | 
     * User preloads should add isync afterwards in case the kernel 
 | 
     * accesses user memory before it returns to userspace with rfid. 
 | 
     */ 
 | 
    assert_slb_presence(false, ea); 
 | 
    if (stress_slb()) { 
 | 
        int slb_cache_index = local_paca->slb_cache_ptr; 
 | 
  
 | 
        /* 
 | 
         * stress_slb() does not use slb cache, repurpose as a 
 | 
         * cache of inserted (non-bolted) kernel SLB entries. All 
 | 
         * non-bolted kernel entries are flushed on any user fault, 
 | 
         * or if there are already 3 non-boled kernel entries. 
 | 
         */ 
 | 
        BUILD_BUG_ON(SLB_CACHE_ENTRIES < 3); 
 | 
        if (!kernel || slb_cache_index == 3) { 
 | 
            int i; 
 | 
  
 | 
            for (i = 0; i < slb_cache_index; i++) 
 | 
                slb_cache_slbie_kernel(i); 
 | 
            slb_cache_index = 0; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (kernel) 
 | 
            local_paca->slb_cache[slb_cache_index++] = esid_data >> SID_SHIFT; 
 | 
        local_paca->slb_cache_ptr = slb_cache_index; 
 | 
    } 
 | 
    asm volatile("slbmte %0, %1" : : "r" (vsid_data), "r" (esid_data)); 
 | 
  
 | 
    barrier(); 
 | 
  
 | 
    if (!kernel) 
 | 
        slb_cache_update(esid_data); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static long slb_allocate_kernel(unsigned long ea, unsigned long id) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long context; 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int ssize; 
 | 
  
 | 
    if (id == LINEAR_MAP_REGION_ID) { 
 | 
  
 | 
        /* We only support upto H_MAX_PHYSMEM_BITS */ 
 | 
        if ((ea & EA_MASK) > (1UL << H_MAX_PHYSMEM_BITS)) 
 | 
            return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
        flags = SLB_VSID_KERNEL | mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp; 
 | 
  
 | 
#ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP 
 | 
    } else if (id == VMEMMAP_REGION_ID) { 
 | 
  
 | 
        if (ea >= H_VMEMMAP_END) 
 | 
            return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
        flags = SLB_VSID_KERNEL | mmu_psize_defs[mmu_vmemmap_psize].sllp; 
 | 
#endif 
 | 
    } else if (id == VMALLOC_REGION_ID) { 
 | 
  
 | 
        if (ea >= H_VMALLOC_END) 
 | 
            return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
        flags = local_paca->vmalloc_sllp; 
 | 
  
 | 
    } else if (id == IO_REGION_ID) { 
 | 
  
 | 
        if (ea >= H_KERN_IO_END) 
 | 
            return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
        flags = SLB_VSID_KERNEL | mmu_psize_defs[mmu_io_psize].sllp; 
 | 
  
 | 
    } else { 
 | 
        return -EFAULT; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    ssize = MMU_SEGSIZE_1T; 
 | 
    if (!mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT)) 
 | 
        ssize = MMU_SEGSIZE_256M; 
 | 
  
 | 
    context = get_kernel_context(ea); 
 | 
  
 | 
    return slb_insert_entry(ea, context, flags, ssize, true); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static long slb_allocate_user(struct mm_struct *mm, unsigned long ea) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long context; 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int bpsize; 
 | 
    int ssize; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * consider this as bad access if we take a SLB miss 
 | 
     * on an address above addr limit. 
 | 
     */ 
 | 
    if (ea >= mm_ctx_slb_addr_limit(&mm->context)) 
 | 
        return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
    context = get_user_context(&mm->context, ea); 
 | 
    if (!context) 
 | 
        return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
    if (unlikely(ea >= H_PGTABLE_RANGE)) { 
 | 
        WARN_ON(1); 
 | 
        return -EFAULT; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    ssize = user_segment_size(ea); 
 | 
  
 | 
    bpsize = get_slice_psize(mm, ea); 
 | 
    flags = SLB_VSID_USER | mmu_psize_defs[bpsize].sllp; 
 | 
  
 | 
    return slb_insert_entry(ea, context, flags, ssize, false); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
long do_slb_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long ea) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long id = get_region_id(ea); 
 | 
  
 | 
    /* IRQs are not reconciled here, so can't check irqs_disabled */ 
 | 
    VM_WARN_ON(mfmsr() & MSR_EE); 
 | 
  
 | 
    if (unlikely(!(regs->msr & MSR_RI))) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * SLB kernel faults must be very careful not to touch anything 
 | 
     * that is not bolted. E.g., PACA and global variables are okay, 
 | 
     * mm->context stuff is not. 
 | 
     * 
 | 
     * SLB user faults can access all of kernel memory, but must be 
 | 
     * careful not to touch things like IRQ state because it is not 
 | 
     * "reconciled" here. The difficulty is that we must use 
 | 
     * fast_exception_return to return from kernel SLB faults without 
 | 
     * looking at possible non-bolted memory. We could test user vs 
 | 
     * kernel faults in the interrupt handler asm and do a full fault, 
 | 
     * reconcile, ret_from_except for user faults which would make them 
 | 
     * first class kernel code. But for performance it's probably nicer 
 | 
     * if they go via fast_exception_return too. 
 | 
     */ 
 | 
    if (id >= LINEAR_MAP_REGION_ID) { 
 | 
        long err; 
 | 
#ifdef CONFIG_DEBUG_VM 
 | 
        /* Catch recursive kernel SLB faults. */ 
 | 
        BUG_ON(local_paca->in_kernel_slb_handler); 
 | 
        local_paca->in_kernel_slb_handler = 1; 
 | 
#endif 
 | 
        err = slb_allocate_kernel(ea, id); 
 | 
#ifdef CONFIG_DEBUG_VM 
 | 
        local_paca->in_kernel_slb_handler = 0; 
 | 
#endif 
 | 
        return err; 
 | 
    } else { 
 | 
        struct mm_struct *mm = current->mm; 
 | 
        long err; 
 | 
  
 | 
        if (unlikely(!mm)) 
 | 
            return -EFAULT; 
 | 
  
 | 
        err = slb_allocate_user(mm, ea); 
 | 
        if (!err) 
 | 
            preload_add(current_thread_info(), ea); 
 | 
  
 | 
        return err; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void do_bad_slb_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long ea, long err) 
 | 
{ 
 | 
    if (err == -EFAULT) { 
 | 
        if (user_mode(regs)) 
 | 
            _exception(SIGSEGV, regs, SEGV_BNDERR, ea); 
 | 
        else 
 | 
            bad_page_fault(regs, ea, SIGSEGV); 
 | 
    } else if (err == -EINVAL) { 
 | 
        unrecoverable_exception(regs); 
 | 
    } else { 
 | 
        BUG(); 
 | 
    } 
 | 
} 
 |