]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/mips/mm/tlbex.c
ASoC: tlv320aic3x: Include linux/of.h header
[karo-tx-linux.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
7  *
8  * Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2008  Thiemo Seufer
9  * Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009  Maciej W. Rozycki
10  * Copyright (C) 2006  Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
11  * Copyright (C) 2008, 2009 Cavium Networks, Inc.
12  * Copyright (C) 2011  MIPS Technologies, Inc.
13  *
14  * ... and the days got worse and worse and now you see
15  * I've gone completly out of my mind.
16  *
17  * They're coming to take me a away haha
18  * they're coming to take me a away hoho hihi haha
19  * to the funny farm where code is beautiful all the time ...
20  *
21  * (Condolences to Napoleon XIV)
22  */
23
24 #include <linux/bug.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/cache.h>
31
32 #include <asm/cacheflush.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/war.h>
35 #include <asm/uasm.h>
36 #include <asm/setup.h>
37
38 /*
39  * TLB load/store/modify handlers.
40  *
41  * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
42  * do_page_fault remains normal asm.
43  */
44 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
45 extern void tlb_do_page_fault_1(void);
46
47 struct work_registers {
48         int r1;
49         int r2;
50         int r3;
51 };
52
53 struct tlb_reg_save {
54         unsigned long a;
55         unsigned long b;
56 } ____cacheline_aligned_in_smp;
57
58 static struct tlb_reg_save handler_reg_save[NR_CPUS];
59
60 static inline int r45k_bvahwbug(void)
61 {
62         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
63         return 0;
64 }
65
66 static inline int r4k_250MHZhwbug(void)
67 {
68         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
69         return 0;
70 }
71
72 static inline int __maybe_unused bcm1250_m3_war(void)
73 {
74         return BCM1250_M3_WAR;
75 }
76
77 static inline int __maybe_unused r10000_llsc_war(void)
78 {
79         return R10000_LLSC_WAR;
80 }
81
82 static int use_bbit_insns(void)
83 {
84         switch (current_cpu_type()) {
85         case CPU_CAVIUM_OCTEON:
86         case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
87         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
88         case CPU_CAVIUM_OCTEON3:
89                 return 1;
90         default:
91                 return 0;
92         }
93 }
94
95 static int use_lwx_insns(void)
96 {
97         switch (current_cpu_type()) {
98         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
99         case CPU_CAVIUM_OCTEON3:
100                 return 1;
101         default:
102                 return 0;
103         }
104 }
105 #if defined(CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE) && \
106     CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE > 0
107 static bool scratchpad_available(void)
108 {
109         return true;
110 }
111 static int scratchpad_offset(int i)
112 {
113         /*
114          * CVMSEG starts at address -32768 and extends for
115          * CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE 128 byte cache lines.
116          */
117         i += 1; /* Kernel use starts at the top and works down. */
118         return CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE * 128 - (8 * i) - 32768;
119 }
120 #else
121 static bool scratchpad_available(void)
122 {
123         return false;
124 }
125 static int scratchpad_offset(int i)
126 {
127         BUG();
128         /* Really unreachable, but evidently some GCC want this. */
129         return 0;
130 }
131 #endif
132 /*
133  * Found by experiment: At least some revisions of the 4kc throw under
134  * some circumstances a machine check exception, triggered by invalid
135  * values in the index register.  Delaying the tlbp instruction until
136  * after the next branch,  plus adding an additional nop in front of
137  * tlbwi/tlbwr avoids the invalid index register values. Nobody knows
138  * why; it's not an issue caused by the core RTL.
139  *
140  */
141 static int m4kc_tlbp_war(void)
142 {
143         return (current_cpu_data.processor_id & 0xffff00) ==
144                (PRID_COMP_MIPS | PRID_IMP_4KC);
145 }
146
147 /* Handle labels (which must be positive integers). */
148 enum label_id {
149         label_second_part = 1,
150         label_leave,
151         label_vmalloc,
152         label_vmalloc_done,
153         label_tlbw_hazard_0,
154         label_split = label_tlbw_hazard_0 + 8,
155         label_tlbl_goaround1,
156         label_tlbl_goaround2,
157         label_nopage_tlbl,
158         label_nopage_tlbs,
159         label_nopage_tlbm,
160         label_smp_pgtable_change,
161         label_r3000_write_probe_fail,
162         label_large_segbits_fault,
163 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
164         label_tlb_huge_update,
165 #endif
166 };
167
168 UASM_L_LA(_second_part)
169 UASM_L_LA(_leave)
170 UASM_L_LA(_vmalloc)
171 UASM_L_LA(_vmalloc_done)
172 /* _tlbw_hazard_x is handled differently.  */
173 UASM_L_LA(_split)
174 UASM_L_LA(_tlbl_goaround1)
175 UASM_L_LA(_tlbl_goaround2)
176 UASM_L_LA(_nopage_tlbl)
177 UASM_L_LA(_nopage_tlbs)
178 UASM_L_LA(_nopage_tlbm)
179 UASM_L_LA(_smp_pgtable_change)
180 UASM_L_LA(_r3000_write_probe_fail)
181 UASM_L_LA(_large_segbits_fault)
182 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
183 UASM_L_LA(_tlb_huge_update)
184 #endif
185
186 static int hazard_instance;
187
188 static void uasm_bgezl_hazard(u32 **p, struct uasm_reloc **r, int instance)
189 {
190         switch (instance) {
191         case 0 ... 7:
192                 uasm_il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard_0 + instance);
193                 return;
194         default:
195                 BUG();
196         }
197 }
198
199 static void uasm_bgezl_label(struct uasm_label **l, u32 **p, int instance)
200 {
201         switch (instance) {
202         case 0 ... 7:
203                 uasm_build_label(l, *p, label_tlbw_hazard_0 + instance);
204                 break;
205         default:
206                 BUG();
207         }
208 }
209
210 /*
211  * pgtable bits are assigned dynamically depending on processor feature
212  * and statically based on kernel configuration.  This spits out the actual
213  * values the kernel is using.  Required to make sense from disassembled
214  * TLB exception handlers.
215  */
216 static void output_pgtable_bits_defines(void)
217 {
218 #define pr_define(fmt, ...)                                     \
219         pr_debug("#define " fmt, ##__VA_ARGS__)
220
221         pr_debug("#include <asm/asm.h>\n");
222         pr_debug("#include <asm/regdef.h>\n");
223         pr_debug("\n");
224
225         pr_define("_PAGE_PRESENT_SHIFT %d\n", _PAGE_PRESENT_SHIFT);
226         pr_define("_PAGE_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_READ_SHIFT);
227         pr_define("_PAGE_WRITE_SHIFT %d\n", _PAGE_WRITE_SHIFT);
228         pr_define("_PAGE_ACCESSED_SHIFT %d\n", _PAGE_ACCESSED_SHIFT);
229         pr_define("_PAGE_MODIFIED_SHIFT %d\n", _PAGE_MODIFIED_SHIFT);
230 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
231         pr_define("_PAGE_HUGE_SHIFT %d\n", _PAGE_HUGE_SHIFT);
232         pr_define("_PAGE_SPLITTING_SHIFT %d\n", _PAGE_SPLITTING_SHIFT);
233 #endif
234         if (cpu_has_rixi) {
235 #ifdef _PAGE_NO_EXEC_SHIFT
236                 pr_define("_PAGE_NO_EXEC_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_EXEC_SHIFT);
237 #endif
238 #ifdef _PAGE_NO_READ_SHIFT
239                 pr_define("_PAGE_NO_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_READ_SHIFT);
240 #endif
241         }
242         pr_define("_PAGE_GLOBAL_SHIFT %d\n", _PAGE_GLOBAL_SHIFT);
243         pr_define("_PAGE_VALID_SHIFT %d\n", _PAGE_VALID_SHIFT);
244         pr_define("_PAGE_DIRTY_SHIFT %d\n", _PAGE_DIRTY_SHIFT);
245         pr_define("_PFN_SHIFT %d\n", _PFN_SHIFT);
246         pr_debug("\n");
247 }
248
249 static inline void dump_handler(const char *symbol, const u32 *handler, int count)
250 {
251         int i;
252
253         pr_debug("LEAF(%s)\n", symbol);
254
255         pr_debug("\t.set push\n");
256         pr_debug("\t.set noreorder\n");
257
258         for (i = 0; i < count; i++)
259                 pr_debug("\t.word\t0x%08x\t\t# %p\n", handler[i], &handler[i]);
260
261         pr_debug("\t.set\tpop\n");
262
263         pr_debug("\tEND(%s)\n", symbol);
264 }
265
266 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
267 #define K0              26
268 #define K1              27
269
270 /* Some CP0 registers */
271 #define C0_INDEX        0, 0
272 #define C0_ENTRYLO0     2, 0
273 #define C0_TCBIND       2, 2
274 #define C0_ENTRYLO1     3, 0
275 #define C0_CONTEXT      4, 0
276 #define C0_PAGEMASK     5, 0
277 #define C0_BADVADDR     8, 0
278 #define C0_ENTRYHI      10, 0
279 #define C0_EPC          14, 0
280 #define C0_XCONTEXT     20, 0
281
282 #ifdef CONFIG_64BIT
283 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
284 #else
285 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
286 #endif
287
288 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
289  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
290  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
291  * instructions for R4000.
292  *
293  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
294  * over anything important on overflow before we panic.
295  */
296 static u32 tlb_handler[128];
297
298 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
299 static struct uasm_label labels[128];
300 static struct uasm_reloc relocs[128];
301
302 static int check_for_high_segbits;
303
304 static unsigned int kscratch_used_mask;
305
306 static inline int __maybe_unused c0_kscratch(void)
307 {
308         switch (current_cpu_type()) {
309         case CPU_XLP:
310         case CPU_XLR:
311                 return 22;
312         default:
313                 return 31;
314         }
315 }
316
317 static int allocate_kscratch(void)
318 {
319         int r;
320         unsigned int a = cpu_data[0].kscratch_mask & ~kscratch_used_mask;
321
322         r = ffs(a);
323
324         if (r == 0)
325                 return -1;
326
327         r--; /* make it zero based */
328
329         kscratch_used_mask |= (1 << r);
330
331         return r;
332 }
333
334 static int scratch_reg;
335 static int pgd_reg;
336 enum vmalloc64_mode {not_refill, refill_scratch, refill_noscratch};
337
338 static struct work_registers build_get_work_registers(u32 **p)
339 {
340         struct work_registers r;
341
342         int smp_processor_id_reg;
343         int smp_processor_id_sel;
344         int smp_processor_id_shift;
345
346         if (scratch_reg >= 0) {
347                 /* Save in CPU local C0_KScratch? */
348                 UASM_i_MTC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
349                 r.r1 = K0;
350                 r.r2 = K1;
351                 r.r3 = 1;
352                 return r;
353         }
354
355         if (num_possible_cpus() > 1) {
356 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
357                 smp_processor_id_shift = 51;
358                 smp_processor_id_reg = 20; /* XContext */
359                 smp_processor_id_sel = 0;
360 #else
361 # ifdef CONFIG_32BIT
362                 smp_processor_id_shift = 25;
363                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
364                 smp_processor_id_sel = 0;
365 # endif
366 # ifdef CONFIG_64BIT
367                 smp_processor_id_shift = 26;
368                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
369                 smp_processor_id_sel = 0;
370 # endif
371 #endif
372                 /* Get smp_processor_id */
373                 UASM_i_MFC0(p, K0, smp_processor_id_reg, smp_processor_id_sel);
374                 UASM_i_SRL_SAFE(p, K0, K0, smp_processor_id_shift);
375
376                 /* handler_reg_save index in K0 */
377                 UASM_i_SLL(p, K0, K0, ilog2(sizeof(struct tlb_reg_save)));
378
379                 UASM_i_LA(p, K1, (long)&handler_reg_save);
380                 UASM_i_ADDU(p, K0, K0, K1);
381         } else {
382                 UASM_i_LA(p, K0, (long)&handler_reg_save);
383         }
384         /* K0 now points to save area, save $1 and $2  */
385         UASM_i_SW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
386         UASM_i_SW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
387
388         r.r1 = K1;
389         r.r2 = 1;
390         r.r3 = 2;
391         return r;
392 }
393
394 static void build_restore_work_registers(u32 **p)
395 {
396         if (scratch_reg >= 0) {
397                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
398                 return;
399         }
400         /* K0 already points to save area, restore $1 and $2  */
401         UASM_i_LW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
402         UASM_i_LW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
403 }
404
405 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
406
407 /*
408  * CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT implies 64 bit and lack of pgd_current,
409  * we cannot do r3000 under these circumstances.
410  *
411  * Declare pgd_current here instead of including mmu_context.h to avoid type
412  * conflicts for tlbmiss_handler_setup_pgd
413  */
414 extern unsigned long pgd_current[];
415
416 /*
417  * The R3000 TLB handler is simple.
418  */
419 static void build_r3000_tlb_refill_handler(void)
420 {
421         long pgdc = (long)pgd_current;
422         u32 *p;
423
424         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
425         p = tlb_handler;
426
427         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
428         uasm_i_lui(&p, K1, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
429         uasm_i_lw(&p, K1, uasm_rel_lo(pgdc), K1);
430         uasm_i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
431         uasm_i_sll(&p, K0, K0, 2);
432         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
433         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
434         uasm_i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
435         uasm_i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
436         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
437         uasm_i_lw(&p, K0, 0, K1);
438         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
439         uasm_i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
440         uasm_i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
441         uasm_i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
442         uasm_i_jr(&p, K1);
443         uasm_i_rfe(&p); /* branch delay */
444
445         if (p > tlb_handler + 32)
446                 panic("TLB refill handler space exceeded");
447
448         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
449                  (unsigned int)(p - tlb_handler));
450
451         memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
452
453         dump_handler("r3000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 32);
454 }
455 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
456
457 /*
458  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
459  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
460  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
461  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
462  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
463  */
464 static u32 final_handler[64];
465
466 /*
467  * Hazards
468  *
469  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
470  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
471  *
472  *      stalling_instruction
473  *      TLBP
474  *
475  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
476  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
477  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
478  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
479  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
480  *
481  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
482  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
483  *
484  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
485  *
486  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
487  */
488 static void __maybe_unused build_tlb_probe_entry(u32 **p)
489 {
490         switch (current_cpu_type()) {
491         /* Found by experiment: R4600 v2.0/R4700 needs this, too.  */
492         case CPU_R4600:
493         case CPU_R4700:
494         case CPU_R5000:
495         case CPU_NEVADA:
496                 uasm_i_nop(p);
497                 uasm_i_tlbp(p);
498                 break;
499
500         default:
501                 uasm_i_tlbp(p);
502                 break;
503         }
504 }
505
506 /*
507  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
508  * the preceding mtc0 and for the following eret.
509  */
510 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
511
512 static void build_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
513                                   struct uasm_reloc **r,
514                                   enum tlb_write_entry wmode)
515 {
516         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
517
518         switch (wmode) {
519         case tlb_random: tlbw = uasm_i_tlbwr; break;
520         case tlb_indexed: tlbw = uasm_i_tlbwi; break;
521         }
522
523         if (cpu_has_mips_r2) {
524                 /*
525                  * The architecture spec says an ehb is required here,
526                  * but a number of cores do not have the hazard and
527                  * using an ehb causes an expensive pipeline stall.
528                  */
529                 switch (current_cpu_type()) {
530                 case CPU_M14KC:
531                 case CPU_74K:
532                         break;
533
534                 default:
535                         uasm_i_ehb(p);
536                         break;
537                 }
538                 tlbw(p);
539                 return;
540         }
541
542         switch (current_cpu_type()) {
543         case CPU_R4000PC:
544         case CPU_R4000SC:
545         case CPU_R4000MC:
546         case CPU_R4400PC:
547         case CPU_R4400SC:
548         case CPU_R4400MC:
549                 /*
550                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
551                  * two nops after the tlbw instruction.
552                  */
553                 uasm_bgezl_hazard(p, r, hazard_instance);
554                 tlbw(p);
555                 uasm_bgezl_label(l, p, hazard_instance);
556                 hazard_instance++;
557                 uasm_i_nop(p);
558                 break;
559
560         case CPU_R4600:
561         case CPU_R4700:
562                 uasm_i_nop(p);
563                 tlbw(p);
564                 uasm_i_nop(p);
565                 break;
566
567         case CPU_R5000:
568         case CPU_NEVADA:
569                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
570                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
571                 tlbw(p);
572                 break;
573
574         case CPU_R4300:
575         case CPU_5KC:
576         case CPU_TX49XX:
577         case CPU_PR4450:
578         case CPU_XLR:
579                 uasm_i_nop(p);
580                 tlbw(p);
581                 break;
582
583         case CPU_R10000:
584         case CPU_R12000:
585         case CPU_R14000:
586         case CPU_4KC:
587         case CPU_4KEC:
588         case CPU_M14KC:
589         case CPU_M14KEC:
590         case CPU_SB1:
591         case CPU_SB1A:
592         case CPU_4KSC:
593         case CPU_20KC:
594         case CPU_25KF:
595         case CPU_BMIPS32:
596         case CPU_BMIPS3300:
597         case CPU_BMIPS4350:
598         case CPU_BMIPS4380:
599         case CPU_BMIPS5000:
600         case CPU_LOONGSON2:
601         case CPU_R5500:
602                 if (m4kc_tlbp_war())
603                         uasm_i_nop(p);
604         case CPU_ALCHEMY:
605                 tlbw(p);
606                 break;
607
608         case CPU_RM7000:
609                 uasm_i_nop(p);
610                 uasm_i_nop(p);
611                 uasm_i_nop(p);
612                 uasm_i_nop(p);
613                 tlbw(p);
614                 break;
615
616         case CPU_VR4111:
617         case CPU_VR4121:
618         case CPU_VR4122:
619         case CPU_VR4181:
620         case CPU_VR4181A:
621                 uasm_i_nop(p);
622                 uasm_i_nop(p);
623                 tlbw(p);
624                 uasm_i_nop(p);
625                 uasm_i_nop(p);
626                 break;
627
628         case CPU_VR4131:
629         case CPU_VR4133:
630         case CPU_R5432:
631                 uasm_i_nop(p);
632                 uasm_i_nop(p);
633                 tlbw(p);
634                 break;
635
636         case CPU_JZRISC:
637                 tlbw(p);
638                 uasm_i_nop(p);
639                 break;
640
641         default:
642                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
643                       current_cpu_data.cputype);
644                 break;
645         }
646 }
647
648 static __maybe_unused void build_convert_pte_to_entrylo(u32 **p,
649                                                         unsigned int reg)
650 {
651         if (cpu_has_rixi) {
652                 UASM_i_ROTR(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
653         } else {
654 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
655                 uasm_i_dsrl_safe(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
656 #else
657                 UASM_i_SRL(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
658 #endif
659         }
660 }
661
662 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
663
664 static void build_restore_pagemask(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
665                                    unsigned int tmp, enum label_id lid,
666                                    int restore_scratch)
667 {
668         if (restore_scratch) {
669                 /* Reset default page size */
670                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
671                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
672                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
673                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
674                         uasm_il_b(p, r, lid);
675                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
676                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
677                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
678                         uasm_il_b(p, r, lid);
679                 } else {
680                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
681                         uasm_il_b(p, r, lid);
682                 }
683                 if (scratch_reg >= 0)
684                         UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
685                 else
686                         UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
687         } else {
688                 /* Reset default page size */
689                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
690                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
691                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
692                         uasm_il_b(p, r, lid);
693                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
694                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
695                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
696                         uasm_il_b(p, r, lid);
697                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
698                 } else {
699                         uasm_il_b(p, r, lid);
700                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
701                 }
702         }
703 }
704
705 static void build_huge_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
706                                        struct uasm_reloc **r,
707                                        unsigned int tmp,
708                                        enum tlb_write_entry wmode,
709                                        int restore_scratch)
710 {
711         /* Set huge page tlb entry size */
712         uasm_i_lui(p, tmp, PM_HUGE_MASK >> 16);
713         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_HUGE_MASK & 0xffff);
714         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
715
716         build_tlb_write_entry(p, l, r, wmode);
717
718         build_restore_pagemask(p, r, tmp, label_leave, restore_scratch);
719 }
720
721 /*
722  * Check if Huge PTE is present, if so then jump to LABEL.
723  */
724 static void
725 build_is_huge_pte(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
726                   unsigned int pmd, int lid)
727 {
728         UASM_i_LW(p, tmp, 0, pmd);
729         if (use_bbit_insns()) {
730                 uasm_il_bbit1(p, r, tmp, ilog2(_PAGE_HUGE), lid);
731         } else {
732                 uasm_i_andi(p, tmp, tmp, _PAGE_HUGE);
733                 uasm_il_bnez(p, r, tmp, lid);
734         }
735 }
736
737 static void build_huge_update_entries(u32 **p, unsigned int pte,
738                                       unsigned int tmp)
739 {
740         int small_sequence;
741
742         /*
743          * A huge PTE describes an area the size of the
744          * configured huge page size. This is twice the
745          * of the large TLB entry size we intend to use.
746          * A TLB entry half the size of the configured
747          * huge page size is configured into entrylo0
748          * and entrylo1 to cover the contiguous huge PTE
749          * address space.
750          */
751         small_sequence = (HPAGE_SIZE >> 7) < 0x10000;
752
753         /* We can clobber tmp.  It isn't used after this.*/
754         if (!small_sequence)
755                 uasm_i_lui(p, tmp, HPAGE_SIZE >> (7 + 16));
756
757         build_convert_pte_to_entrylo(p, pte);
758         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* load it */
759         /* convert to entrylo1 */
760         if (small_sequence)
761                 UASM_i_ADDIU(p, pte, pte, HPAGE_SIZE >> 7);
762         else
763                 UASM_i_ADDU(p, pte, pte, tmp);
764
765         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO1); /* load it */
766 }
767
768 static void build_huge_handler_tail(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
769                                     struct uasm_label **l,
770                                     unsigned int pte,
771                                     unsigned int ptr)
772 {
773 #ifdef CONFIG_SMP
774         UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
775         uasm_il_beqz(p, r, pte, label_tlb_huge_update);
776         UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr); /* Needed because SC killed our PTE */
777 #else
778         UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
779 #endif
780         build_huge_update_entries(p, pte, ptr);
781         build_huge_tlb_write_entry(p, l, r, pte, tlb_indexed, 0);
782 }
783 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
784
785 #ifdef CONFIG_64BIT
786 /*
787  * TMP and PTR are scratch.
788  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
789  */
790 static void
791 build_get_pmde64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
792                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
793 {
794 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
795         long pgdc = (long)pgd_current;
796 #endif
797         /*
798          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
799          */
800         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
801
802         if (check_for_high_segbits) {
803                 /*
804                  * The kernel currently implicitely assumes that the
805                  * MIPS SEGBITS parameter for the processor is
806                  * (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) or less, and will never
807                  * allocate virtual addresses outside the maximum
808                  * range for SEGBITS = (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS). But
809                  * that doesn't prevent user code from accessing the
810                  * higher xuseg addresses.  Here, we make sure that
811                  * everything but the lower xuseg addresses goes down
812                  * the module_alloc/vmalloc path.
813                  */
814                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, tmp, PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
815                 uasm_il_bnez(p, r, ptr, label_vmalloc);
816         } else {
817                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
818         }
819         /* No uasm_i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
820
821 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
822         if (pgd_reg != -1) {
823                 /* pgd is in pgd_reg */
824                 UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
825         } else {
826                 /*
827                  * &pgd << 11 stored in CONTEXT [23..63].
828                  */
829                 UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
830
831                 /* Clear lower 23 bits of context. */
832                 uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
833
834                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
835                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
836                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
837         }
838 #elif defined(CONFIG_SMP)
839 # ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
840         /*
841          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
842          */
843         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
844         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 19);
845 # else
846         /*
847          * 64 bit SMP running in XKPHYS has smp_processor_id() << 3
848          * stored in CONTEXT.
849          */
850         uasm_i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
851         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 23);
852 # endif
853         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
854         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
855         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
856         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
857 #else
858         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
859         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
860 #endif
861
862         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
863
864         /* get pgd offset in bytes */
865         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
866
867         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
868         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
869 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
870         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
871         uasm_i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
872         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
873         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
874         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
875 #endif
876 }
877
878 /*
879  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
880  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
881  */
882 static void
883 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
884                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr,
885                         enum vmalloc64_mode mode)
886 {
887         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
888         int single_insn_swpd;
889         int did_vmalloc_branch = 0;
890
891         single_insn_swpd = uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd);
892
893         uasm_l_vmalloc(l, *p);
894
895         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
896                 if (single_insn_swpd) {
897                         uasm_il_bltz(p, r, bvaddr, label_vmalloc_done);
898                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
899                         did_vmalloc_branch = 1;
900                         /* fall through */
901                 } else {
902                         uasm_il_bgez(p, r, bvaddr, label_large_segbits_fault);
903                 }
904         }
905         if (!did_vmalloc_branch) {
906                 if (uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd)) {
907                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
908                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
909                 } else {
910                         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
911                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
912                         if (uasm_in_compat_space_p(swpd))
913                                 uasm_i_addiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
914                         else
915                                 uasm_i_daddiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
916                 }
917         }
918         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
919                 uasm_l_large_segbits_fault(l, *p);
920                 /*
921                  * We get here if we are an xsseg address, or if we are
922                  * an xuseg address above (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) boundary.
923                  *
924                  * Ignoring xsseg (assume disabled so would generate
925                  * (address errors?), the only remaining possibility
926                  * is the upper xuseg addresses.  On processors with
927                  * TLB_SEGBITS <= PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS, these
928                  * addresses would have taken an address error. We try
929                  * to mimic that here by taking a load/istream page
930                  * fault.
931                  */
932                 UASM_i_LA(p, ptr, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0);
933                 uasm_i_jr(p, ptr);
934
935                 if (mode == refill_scratch) {
936                         if (scratch_reg >= 0)
937                                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
938                         else
939                                 UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
940                 } else {
941                         uasm_i_nop(p);
942                 }
943         }
944 }
945
946 #else /* !CONFIG_64BIT */
947
948 /*
949  * TMP and PTR are scratch.
950  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
951  */
952 static void __maybe_unused
953 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
954 {
955         long pgdc = (long)pgd_current;
956
957         /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
958 #ifdef CONFIG_SMP
959 #ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
960         /*
961          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
962          */
963         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
964         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
965         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 19);
966 #else
967         /*
968          * smp_processor_id() << 2 is stored in CONTEXT.
969          */
970         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
971         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
972         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 23);
973 #endif
974         uasm_i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
975 #else
976         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
977 #endif
978         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
979         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
980         uasm_i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
981         uasm_i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
982         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
983 }
984
985 #endif /* !CONFIG_64BIT */
986
987 static void build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
988 {
989         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
990         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
991
992         switch (current_cpu_type()) {
993         case CPU_VR41XX:
994         case CPU_VR4111:
995         case CPU_VR4121:
996         case CPU_VR4122:
997         case CPU_VR4131:
998         case CPU_VR4181:
999         case CPU_VR4181A:
1000         case CPU_VR4133:
1001                 shift += 2;
1002                 break;
1003
1004         default:
1005                 break;
1006         }
1007
1008         if (shift)
1009                 UASM_i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
1010         uasm_i_andi(p, ctx, ctx, mask);
1011 }
1012
1013 static void build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1014 {
1015         /*
1016          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
1017          * circumstances the move from cp0_context might produce a
1018          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
1019          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
1020          * memory reference, is between them.
1021          */
1022         switch (current_cpu_type()) {
1023         case CPU_NEVADA:
1024                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1025                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1026                 break;
1027
1028         default:
1029                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1030                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1031                 break;
1032         }
1033
1034         build_adjust_context(p, tmp);
1035         UASM_i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
1036 }
1037
1038 static void build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptep)
1039 {
1040         /*
1041          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1042          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1043          */
1044 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1045         if (cpu_has_64bits) {
1046                 uasm_i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1047                 uasm_i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1048                 if (cpu_has_rixi) {
1049                         UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1050                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1051                         UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1052                 } else {
1053                         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1054                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1055                         uasm_i_dsrl_safe(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1056                 }
1057                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1058         } else {
1059                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1060                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1061
1062                 /* The pte entries are pre-shifted */
1063                 uasm_i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1064                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1065                 uasm_i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1066                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1067         }
1068 #else
1069         UASM_i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1070         UASM_i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1071         if (r45k_bvahwbug())
1072                 build_tlb_probe_entry(p);
1073         if (cpu_has_rixi) {
1074                 UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1075                 if (r4k_250MHZhwbug())
1076                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1077                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1078                 UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1079         } else {
1080                 UASM_i_SRL(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1081                 if (r4k_250MHZhwbug())
1082                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1083                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1084                 UASM_i_SRL(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1085                 if (r45k_bvahwbug())
1086                         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1087         }
1088         if (r4k_250MHZhwbug())
1089                 UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1090         UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1091 #endif
1092 }
1093
1094 struct mips_huge_tlb_info {
1095         int huge_pte;
1096         int restore_scratch;
1097 };
1098
1099 static struct mips_huge_tlb_info
1100 build_fast_tlb_refill_handler (u32 **p, struct uasm_label **l,
1101                                struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1102                                unsigned int ptr, int c0_scratch_reg)
1103 {
1104         struct mips_huge_tlb_info rv;
1105         unsigned int even, odd;
1106         int vmalloc_branch_delay_filled = 0;
1107         const int scratch = 1; /* Our extra working register */
1108
1109         rv.huge_pte = scratch;
1110         rv.restore_scratch = 0;
1111
1112         if (check_for_high_segbits) {
1113                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1114
1115                 if (pgd_reg != -1)
1116                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1117                 else
1118                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1119
1120                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1121                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1122                 else
1123                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1124
1125                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp,
1126                                  PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
1127                 uasm_il_bnez(p, r, scratch, label_vmalloc);
1128
1129                 if (pgd_reg == -1) {
1130                         vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1131                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1132                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1133                 }
1134         } else {
1135                 if (pgd_reg != -1)
1136                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1137                 else
1138                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1139
1140                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1141
1142                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1143                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1144                 else
1145                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1146
1147                 if (pgd_reg == -1)
1148                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1149                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1150
1151                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
1152         }
1153
1154         if (pgd_reg == -1) {
1155                 vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1156                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
1157                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
1158                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
1159         }
1160
1161 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1162 #define LOC_PTEP scratch
1163 #else
1164 #define LOC_PTEP ptr
1165 #endif
1166
1167         if (!vmalloc_branch_delay_filled)
1168                 /* get pgd offset in bytes */
1169                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1170
1171         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
1172
1173         /*
1174          *                         tmp          ptr
1175          * fall-through case =   badvaddr  *pgd_current
1176          * vmalloc case      =   badvaddr  swapper_pg_dir
1177          */
1178
1179         if (vmalloc_branch_delay_filled)
1180                 /* get pgd offset in bytes */
1181                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1182
1183 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1184         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1185 #endif
1186         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PGD - 1) << 3);
1187
1188         if (use_lwx_insns()) {
1189                 UASM_i_LWX(p, LOC_PTEP, scratch, ptr);
1190         } else {
1191                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pgd offset */
1192                 uasm_i_ld(p, LOC_PTEP, 0, ptr); /* get pmd pointer */
1193         }
1194
1195 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1196         /* get pmd offset in bytes */
1197         uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PMD_SHIFT - 3);
1198         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PMD - 1) << 3);
1199         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1200
1201         if (use_lwx_insns()) {
1202                 UASM_i_LWX(p, scratch, scratch, ptr);
1203         } else {
1204                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pmd offset */
1205                 UASM_i_LW(p, scratch, 0, ptr);
1206         }
1207 #endif
1208         /* Adjust the context during the load latency. */
1209         build_adjust_context(p, tmp);
1210
1211 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1212         uasm_il_bbit1(p, r, scratch, ilog2(_PAGE_HUGE), label_tlb_huge_update);
1213         /*
1214          * The in the LWX case we don't want to do the load in the
1215          * delay slot.  It cannot issue in the same cycle and may be
1216          * speculative and unneeded.
1217          */
1218         if (use_lwx_insns())
1219                 uasm_i_nop(p);
1220 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
1221
1222
1223         /* build_update_entries */
1224         if (use_lwx_insns()) {
1225                 even = ptr;
1226                 odd = tmp;
1227                 UASM_i_LWX(p, even, scratch, tmp);
1228                 UASM_i_ADDIU(p, tmp, tmp, sizeof(pte_t));
1229                 UASM_i_LWX(p, odd, scratch, tmp);
1230         } else {
1231                 UASM_i_ADDU(p, ptr, scratch, tmp); /* add in offset */
1232                 even = tmp;
1233                 odd = ptr;
1234                 UASM_i_LW(p, even, 0, ptr); /* get even pte */
1235                 UASM_i_LW(p, odd, sizeof(pte_t), ptr); /* get odd pte */
1236         }
1237         if (cpu_has_rixi) {
1238                 uasm_i_drotr(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1239                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1240                 uasm_i_drotr(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1241         } else {
1242                 uasm_i_dsrl_safe(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1243                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1244                 uasm_i_dsrl_safe(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1245         }
1246         UASM_i_MTC0(p, odd, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1247
1248         if (c0_scratch_reg >= 0) {
1249                 UASM_i_MFC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1250                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1251                 uasm_l_leave(l, *p);
1252                 rv.restore_scratch = 1;
1253         } else if (PAGE_SHIFT == 14 || PAGE_SHIFT == 13)  {
1254                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1255                 uasm_l_leave(l, *p);
1256                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1257         } else {
1258                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1259                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1260                 uasm_l_leave(l, *p);
1261                 rv.restore_scratch = 1;
1262         }
1263
1264         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1265
1266         return rv;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * For a 64-bit kernel, we are using the 64-bit XTLB refill exception
1271  * because EXL == 0.  If we wrap, we can also use the 32 instruction
1272  * slots before the XTLB refill exception handler which belong to the
1273  * unused TLB refill exception.
1274  */
1275 #define MIPS64_REFILL_INSNS 32
1276
1277 static void build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1278 {
1279         u32 *p = tlb_handler;
1280         struct uasm_label *l = labels;
1281         struct uasm_reloc *r = relocs;
1282         u32 *f;
1283         unsigned int final_len;
1284         struct mips_huge_tlb_info htlb_info __maybe_unused;
1285         enum vmalloc64_mode vmalloc_mode __maybe_unused;
1286
1287         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1288         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1289         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1290         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1291
1292         if ((scratch_reg >= 0 || scratchpad_available()) && use_bbit_insns()) {
1293                 htlb_info = build_fast_tlb_refill_handler(&p, &l, &r, K0, K1,
1294                                                           scratch_reg);
1295                 vmalloc_mode = refill_scratch;
1296         } else {
1297                 htlb_info.huge_pte = K0;
1298                 htlb_info.restore_scratch = 0;
1299                 vmalloc_mode = refill_noscratch;
1300                 /*
1301                  * create the plain linear handler
1302                  */
1303                 if (bcm1250_m3_war()) {
1304                         unsigned int segbits = 44;
1305
1306                         uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1307                         uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1308                         uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1309                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1310                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1311                         uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1312                         uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1313                         uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1314                         /* No need for uasm_i_nop */
1315                 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_64BIT
1318                 build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1319 #else
1320                 build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1321 #endif
1322
1323 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1324                 build_is_huge_pte(&p, &r, K0, K1, label_tlb_huge_update);
1325 #endif
1326
1327                 build_get_ptep(&p, K0, K1);
1328                 build_update_entries(&p, K0, K1);
1329                 build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1330                 uasm_l_leave(&l, p);
1331                 uasm_i_eret(&p); /* return from trap */
1332         }
1333 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1334         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1335         build_huge_update_entries(&p, htlb_info.huge_pte, K1);
1336         build_huge_tlb_write_entry(&p, &l, &r, K0, tlb_random,
1337                                    htlb_info.restore_scratch);
1338 #endif
1339
1340 #ifdef CONFIG_64BIT
1341         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1, vmalloc_mode);
1342 #endif
1343
1344         /*
1345          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1346          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1347          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1348          * need three, with the second nop'ed and the third being
1349          * unused.
1350          */
1351         /* Loongson2 ebase is different than r4k, we have more space */
1352 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1353         if ((p - tlb_handler) > 64)
1354                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1355 #else
1356         if (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 1)
1357             || (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 3)
1358                 && uasm_insn_has_bdelay(relocs,
1359                                         tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 3)))
1360                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1361 #endif
1362
1363         /*
1364          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1365          */
1366 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1367         f = final_handler;
1368         /* Simplest case, just copy the handler. */
1369         uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1370         final_len = p - tlb_handler;
1371 #else /* CONFIG_64BIT */
1372         f = final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS;
1373         if ((p - tlb_handler) <= MIPS64_REFILL_INSNS) {
1374                 /* Just copy the handler. */
1375                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1376                 final_len = p - tlb_handler;
1377         } else {
1378 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1379                 const enum label_id ls = label_tlb_huge_update;
1380 #else
1381                 const enum label_id ls = label_vmalloc;
1382 #endif
1383                 u32 *split;
1384                 int ov = 0;
1385                 int i;
1386
1387                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(labels) && labels[i].lab != ls; i++)
1388                         ;
1389                 BUG_ON(i == ARRAY_SIZE(labels));
1390                 split = labels[i].addr;
1391
1392                 /*
1393                  * See if we have overflown one way or the other.
1394                  */
1395                 if (split > tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS ||
1396                     split < p - MIPS64_REFILL_INSNS)
1397                         ov = 1;
1398
1399                 if (ov) {
1400                         /*
1401                          * Split two instructions before the end.  One
1402                          * for the branch and one for the instruction
1403                          * in the delay slot.
1404                          */
1405                         split = tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 2;
1406
1407                         /*
1408                          * If the branch would fall in a delay slot,
1409                          * we must back up an additional instruction
1410                          * so that it is no longer in a delay slot.
1411                          */
1412                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1413                                 split--;
1414                 }
1415                 /* Copy first part of the handler. */
1416                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1417                 f += split - tlb_handler;
1418
1419                 if (ov) {
1420                         /* Insert branch. */
1421                         uasm_l_split(&l, final_handler);
1422                         uasm_il_b(&f, &r, label_split);
1423                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split))
1424                                 uasm_i_nop(&f);
1425                         else {
1426                                 uasm_copy_handler(relocs, labels,
1427                                                   split, split + 1, f);
1428                                 uasm_move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1429                                 f++;
1430                                 split++;
1431                         }
1432                 }
1433
1434                 /* Copy the rest of the handler. */
1435                 uasm_copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1436                 final_len = (f - (final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS)) +
1437                             (p - split);
1438         }
1439 #endif /* CONFIG_64BIT */
1440
1441         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1442         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
1443                  final_len);
1444
1445         memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
1446
1447         dump_handler("r4000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 64);
1448 }
1449
1450 extern u32 handle_tlbl[], handle_tlbl_end[];
1451 extern u32 handle_tlbs[], handle_tlbs_end[];
1452 extern u32 handle_tlbm[], handle_tlbm_end[];
1453
1454 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1455 extern u32 tlbmiss_handler_setup_pgd[], tlbmiss_handler_setup_pgd_end[];
1456
1457 static void build_r4000_setup_pgd(void)
1458 {
1459         const int a0 = 4;
1460         const int a1 = 5;
1461         u32 *p = tlbmiss_handler_setup_pgd;
1462         const int tlbmiss_handler_setup_pgd_size =
1463                 tlbmiss_handler_setup_pgd_end - tlbmiss_handler_setup_pgd;
1464         struct uasm_label *l = labels;
1465         struct uasm_reloc *r = relocs;
1466
1467         memset(tlbmiss_handler_setup_pgd, 0, tlbmiss_handler_setup_pgd_size *
1468                                         sizeof(tlbmiss_handler_setup_pgd[0]));
1469         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1470         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1471
1472         pgd_reg = allocate_kscratch();
1473
1474         if (pgd_reg == -1) {
1475                 /* PGD << 11 in c0_Context */
1476                 /*
1477                  * If it is a ckseg0 address, convert to a physical
1478                  * address.  Shifting right by 29 and adding 4 will
1479                  * result in zero for these addresses.
1480                  *
1481                  */
1482                 UASM_i_SRA(&p, a1, a0, 29);
1483                 UASM_i_ADDIU(&p, a1, a1, 4);
1484                 uasm_il_bnez(&p, &r, a1, label_tlbl_goaround1);
1485                 uasm_i_nop(&p);
1486                 uasm_i_dinsm(&p, a0, 0, 29, 64 - 29);
1487                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1488                 UASM_i_SLL(&p, a0, a0, 11);
1489                 uasm_i_jr(&p, 31);
1490                 UASM_i_MTC0(&p, a0, C0_CONTEXT);
1491         } else {
1492                 /* PGD in c0_KScratch */
1493                 uasm_i_jr(&p, 31);
1494                 UASM_i_MTC0(&p, a0, c0_kscratch(), pgd_reg);
1495         }
1496         if (p >= tlbmiss_handler_setup_pgd_end)
1497                 panic("tlbmiss_handler_setup_pgd space exceeded");
1498
1499         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1500         pr_debug("Wrote tlbmiss_handler_setup_pgd (%u instructions).\n",
1501                  (unsigned int)(p - tlbmiss_handler_setup_pgd));
1502
1503         dump_handler("tlbmiss_handler", tlbmiss_handler_setup_pgd,
1504                                         tlbmiss_handler_setup_pgd_size);
1505 }
1506 #endif
1507
1508 static void
1509 iPTE_LW(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int ptr)
1510 {
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1513         if (cpu_has_64bits)
1514                 uasm_i_lld(p, pte, 0, ptr);
1515         else
1516 # endif
1517                 UASM_i_LL(p, pte, 0, ptr);
1518 #else
1519 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1520         if (cpu_has_64bits)
1521                 uasm_i_ld(p, pte, 0, ptr);
1522         else
1523 # endif
1524                 UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr);
1525 #endif
1526 }
1527
1528 static void
1529 iPTE_SW(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
1530         unsigned int mode)
1531 {
1532 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1533         unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1534 #endif
1535
1536         uasm_i_ori(p, pte, pte, mode);
1537 #ifdef CONFIG_SMP
1538 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1539         if (cpu_has_64bits)
1540                 uasm_i_scd(p, pte, 0, ptr);
1541         else
1542 # endif
1543                 UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
1544
1545         if (r10000_llsc_war())
1546                 uasm_il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1547         else
1548                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1549
1550 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1551         if (!cpu_has_64bits) {
1552                 /* no uasm_i_nop needed */
1553                 uasm_i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1554                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1555                 uasm_i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1556                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1557                 /* no uasm_i_nop needed */
1558                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1559         } else
1560                 uasm_i_nop(p);
1561 # else
1562         uasm_i_nop(p);
1563 # endif
1564 #else
1565 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1566         if (cpu_has_64bits)
1567                 uasm_i_sd(p, pte, 0, ptr);
1568         else
1569 # endif
1570                 UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
1571
1572 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1573         if (!cpu_has_64bits) {
1574                 uasm_i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1575                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1576                 uasm_i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1577                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1578         }
1579 # endif
1580 #endif
1581 }
1582
1583 /*
1584  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1585  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1586  * with it's original value.
1587  */
1588 static void
1589 build_pte_present(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1590                   int pte, int ptr, int scratch, enum label_id lid)
1591 {
1592         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1593
1594         if (cpu_has_rixi) {
1595                 if (use_bbit_insns()) {
1596                         uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_PRESENT), lid);
1597                         uasm_i_nop(p);
1598                 } else {
1599                         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT);
1600                         uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1601                         if (pte == t)
1602                                 /* You lose the SMP race :-(*/
1603                                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1604                 }
1605         } else {
1606                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1607                 uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1608                 uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1609                 if (pte == t)
1610                         /* You lose the SMP race :-(*/
1611                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1612         }
1613 }
1614
1615 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1616 static void
1617 build_make_valid(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1618                  unsigned int ptr)
1619 {
1620         unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
1621
1622         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1627  * restore PTE with value from PTR when done.
1628  */
1629 static void
1630 build_pte_writable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1631                    unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1632                    enum label_id lid)
1633 {
1634         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1635
1636         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1637         uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1638         uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1639         if (pte == t)
1640                 /* You lose the SMP race :-(*/
1641                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1642         else
1643                 uasm_i_nop(p);
1644 }
1645
1646 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1647  * at PTR.
1648  */
1649 static void
1650 build_make_write(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1651                  unsigned int ptr)
1652 {
1653         unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
1654                              | _PAGE_DIRTY);
1655
1656         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1661  * restore PTE with value from PTR when done.
1662  */
1663 static void
1664 build_pte_modifiable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1665                      unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1666                      enum label_id lid)
1667 {
1668         if (use_bbit_insns()) {
1669                 uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_WRITE), lid);
1670                 uasm_i_nop(p);
1671         } else {
1672                 int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1673                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_WRITE);
1674                 uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1675                 if (pte == t)
1676                         /* You lose the SMP race :-(*/
1677                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1678         }
1679 }
1680
1681 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1682
1683
1684 /*
1685  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1686  */
1687
1688 /*
1689  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
1690  * Then it returns.
1691  */
1692 static void
1693 build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
1694 {
1695         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1696         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
1697         uasm_i_tlbwi(p);
1698         uasm_i_jr(p, tmp);
1699         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1700 }
1701
1702 /*
1703  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
1704  * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
1705  * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
1706  * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
1707  */
1708 static void
1709 build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct uasm_label **l,
1710                              struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1711                              unsigned int tmp)
1712 {
1713         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1714         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1715         uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
1716         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
1717         uasm_i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
1718         uasm_i_jr(p, tmp);
1719         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1720         uasm_l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1721         uasm_i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
1722         uasm_i_jr(p, tmp);
1723         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1724 }
1725
1726 static void
1727 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1728                                    unsigned int ptr)
1729 {
1730         long pgdc = (long)pgd_current;
1731
1732         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1733         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1734         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
1735         uasm_i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1736         uasm_i_sll(p, pte, pte, 2);
1737         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1738         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1739         uasm_i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1740         uasm_i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1741         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1742         uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1743         uasm_i_tlbp(p); /* load delay */
1744 }
1745
1746 static void build_r3000_tlb_load_handler(void)
1747 {
1748         u32 *p = handle_tlbl;
1749         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1750         struct uasm_label *l = labels;
1751         struct uasm_reloc *r = relocs;
1752
1753         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1754         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1755         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1756
1757         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1758         build_pte_present(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbl);
1759         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1760         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1761         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1762
1763         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
1764         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1765         uasm_i_nop(&p);
1766
1767         if (p >= handle_tlbl_end)
1768                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1769
1770         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1771         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1772                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1773
1774         dump_handler("r3000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
1775 }
1776
1777 static void build_r3000_tlb_store_handler(void)
1778 {
1779         u32 *p = handle_tlbs;
1780         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
1781         struct uasm_label *l = labels;
1782         struct uasm_reloc *r = relocs;
1783
1784         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
1785         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1786         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1787
1788         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1789         build_pte_writable(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbs);
1790         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1791         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1792         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1793
1794         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
1795         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1796         uasm_i_nop(&p);
1797
1798         if (p >= handle_tlbs_end)
1799                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1800
1801         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1802         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1803                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1804
1805         dump_handler("r3000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
1806 }
1807
1808 static void build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1809 {
1810         u32 *p = handle_tlbm;
1811         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
1812         struct uasm_label *l = labels;
1813         struct uasm_reloc *r = relocs;
1814
1815         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
1816         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1817         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1818
1819         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1820         build_pte_modifiable(&p, &r, K0, K1,  -1, label_nopage_tlbm);
1821         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1822         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1823         build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
1824
1825         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
1826         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1827         uasm_i_nop(&p);
1828
1829         if (p >= handle_tlbm_end)
1830                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1831
1832         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1833         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1834                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1835
1836         dump_handler("r3000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
1837 }
1838 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
1839
1840 /*
1841  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1842  */
1843 static struct work_registers
1844 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct uasm_label **l,
1845                                    struct uasm_reloc **r)
1846 {
1847         struct work_registers wr = build_get_work_registers(p);
1848
1849 #ifdef CONFIG_64BIT
1850         build_get_pmde64(p, l, r, wr.r1, wr.r2); /* get pmd in ptr */
1851 #else
1852         build_get_pgde32(p, wr.r1, wr.r2); /* get pgd in ptr */
1853 #endif
1854
1855 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1856         /*
1857          * For huge tlb entries, pmd doesn't contain an address but
1858          * instead contains the tlb pte. Check the PAGE_HUGE bit and
1859          * see if we need to jump to huge tlb processing.
1860          */
1861         build_is_huge_pte(p, r, wr.r1, wr.r2, label_tlb_huge_update);
1862 #endif
1863
1864         UASM_i_MFC0(p, wr.r1, C0_BADVADDR);
1865         UASM_i_LW(p, wr.r2, 0, wr.r2);
1866         UASM_i_SRL(p, wr.r1, wr.r1, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1867         uasm_i_andi(p, wr.r1, wr.r1, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1868         UASM_i_ADDU(p, wr.r2, wr.r2, wr.r1);
1869
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         uasm_l_smp_pgtable_change(l, *p);
1872 #endif
1873         iPTE_LW(p, wr.r1, wr.r2); /* get even pte */
1874         if (!m4kc_tlbp_war())
1875                 build_tlb_probe_entry(p);
1876         return wr;
1877 }
1878
1879 static void
1880 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct uasm_label **l,
1881                                    struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1882                                    unsigned int ptr)
1883 {
1884         uasm_i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1885         uasm_i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1886         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1887         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1888         uasm_l_leave(l, *p);
1889         build_restore_work_registers(p);
1890         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1891
1892 #ifdef CONFIG_64BIT
1893         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr, not_refill);
1894 #endif
1895 }
1896
1897 static void build_r4000_tlb_load_handler(void)
1898 {
1899         u32 *p = handle_tlbl;
1900         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1901         struct uasm_label *l = labels;
1902         struct uasm_reloc *r = relocs;
1903         struct work_registers wr;
1904
1905         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1906         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1907         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1908
1909         if (bcm1250_m3_war()) {
1910                 unsigned int segbits = 44;
1911
1912                 uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1913                 uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1914                 uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1915                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1916                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1917                 uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1918                 uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1919                 uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1920                 /* No need for uasm_i_nop */
1921         }
1922
1923         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
1924         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1925         if (m4kc_tlbp_war())
1926                 build_tlb_probe_entry(&p);
1927
1928         if (cpu_has_rixi) {
1929                 /*
1930                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1931                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1932                  */
1933                 if (use_bbit_insns()) {
1934                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1935                                       label_tlbl_goaround1);
1936                 } else {
1937                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1938                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround1);
1939                 }
1940                 uasm_i_nop(&p);
1941
1942                 uasm_i_tlbr(&p);
1943
1944                 switch (current_cpu_type()) {
1945                 default:
1946                         if (cpu_has_mips_r2) {
1947                                 uasm_i_ehb(&p);
1948
1949                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
1950                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
1951                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
1952                                 break;
1953                         }
1954                 }
1955
1956                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1957                 if (use_bbit_insns()) {
1958                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1959                 } else {
1960                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
1961                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
1962                 }
1963                 /* load it in the delay slot*/
1964                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
1965                 /* load it if ptr is odd */
1966                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
1967                 /*
1968                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
1969                  * XI must have triggered it.
1970                  */
1971                 if (use_bbit_insns()) {
1972                         uasm_il_bbit1(&p, &r, wr.r3, 1, label_nopage_tlbl);
1973                         uasm_i_nop(&p);
1974                         uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1975                 } else {
1976                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
1977                         uasm_il_bnez(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1978                         uasm_i_nop(&p);
1979                 }
1980                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1981         }
1982         build_make_valid(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
1983         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
1984
1985 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1986         /*
1987          * This is the entry point when build_r4000_tlbchange_handler_head
1988          * spots a huge page.
1989          */
1990         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1991         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
1992         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1993         build_tlb_probe_entry(&p);
1994
1995         if (cpu_has_rixi) {
1996                 /*
1997                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1998                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1999                  */
2000                 if (use_bbit_insns()) {
2001                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
2002                                       label_tlbl_goaround2);
2003                 } else {
2004                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
2005                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2006                 }
2007                 uasm_i_nop(&p);
2008
2009                 uasm_i_tlbr(&p);
2010
2011                 switch (current_cpu_type()) {
2012                 default:
2013                         if (cpu_has_mips_r2) {
2014                                 uasm_i_ehb(&p);
2015
2016                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
2017                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
2018                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
2019                                 break;
2020                         }
2021                 }
2022
2023                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
2024                 if (use_bbit_insns()) {
2025                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
2026                 } else {
2027                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
2028                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
2029                 }
2030                 /* load it in the delay slot*/
2031                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
2032                 /* load it if ptr is odd */
2033                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
2034                 /*
2035                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
2036                  * XI must have triggered it.
2037                  */
2038                 if (use_bbit_insns()) {
2039                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r3, 1, label_tlbl_goaround2);
2040                 } else {
2041                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
2042                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2043                 }
2044                 if (PM_DEFAULT_MASK == 0)
2045                         uasm_i_nop(&p);
2046                 /*
2047                  * We clobbered C0_PAGEMASK, restore it.  On the other branch
2048                  * it is restored in build_huge_tlb_write_entry.
2049                  */
2050                 build_restore_pagemask(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl, 0);
2051
2052                 uasm_l_tlbl_goaround2(&l, p);
2053         }
2054         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1, (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_VALID));
2055         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2056 #endif
2057
2058         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
2059         build_restore_work_registers(&p);
2060 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2061         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 1) {
2062                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_0));
2063                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_0));
2064                 uasm_i_jr(&p, K0);
2065         } else
2066 #endif
2067         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
2068         uasm_i_nop(&p);
2069
2070         if (p >= handle_tlbl_end)
2071                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
2072
2073         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2074         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
2075                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
2076
2077         dump_handler("r4000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
2078 }
2079
2080 static void build_r4000_tlb_store_handler(void)
2081 {
2082         u32 *p = handle_tlbs;
2083         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
2084         struct uasm_label *l = labels;
2085         struct uasm_reloc *r = relocs;
2086         struct work_registers wr;
2087
2088         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
2089         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2090         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2091
2092         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2093         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2094         if (m4kc_tlbp_war())
2095                 build_tlb_probe_entry(&p);
2096         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2097         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2098
2099 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2100         /*
2101          * This is the entry point when
2102          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2103          */
2104         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2105         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2106         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2107         build_tlb_probe_entry(&p);
2108         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2109                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2110         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2111 #endif
2112
2113         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
2114         build_restore_work_registers(&p);
2115 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2116         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2117                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2118                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2119                 uasm_i_jr(&p, K0);
2120         } else
2121 #endif
2122         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2123         uasm_i_nop(&p);
2124
2125         if (p >= handle_tlbs_end)
2126                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
2127
2128         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2129         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
2130                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
2131
2132         dump_handler("r4000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
2133 }
2134
2135 static void build_r4000_tlb_modify_handler(void)
2136 {
2137         u32 *p = handle_tlbm;
2138         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
2139         struct uasm_label *l = labels;
2140         struct uasm_reloc *r = relocs;
2141         struct work_registers wr;
2142
2143         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
2144         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2145         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2146
2147         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2148         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbm);
2149         if (m4kc_tlbp_war())
2150                 build_tlb_probe_entry(&p);
2151         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
2152         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2153         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2154
2155 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2156         /*
2157          * This is the entry point when
2158          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2159          */
2160         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2161         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2162         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2,  wr.r3, label_nopage_tlbm);
2163         build_tlb_probe_entry(&p);
2164         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2165                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2166         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2167 #endif
2168
2169         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
2170         build_restore_work_registers(&p);
2171 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2172         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2173                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2174                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2175                 uasm_i_jr(&p, K0);
2176         } else
2177 #endif
2178         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2179         uasm_i_nop(&p);
2180
2181         if (p >= handle_tlbm_end)
2182                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
2183
2184         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2185         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
2186                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
2187
2188         dump_handler("r4000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
2189 }
2190
2191 static void flush_tlb_handlers(void)
2192 {
2193         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
2194                            (unsigned long)handle_tlbl_end);
2195         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
2196                            (unsigned long)handle_tlbs_end);
2197         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
2198                            (unsigned long)handle_tlbm_end);
2199 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2200         local_flush_icache_range((unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd,
2201                            (unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd_end);
2202 #endif
2203 }
2204
2205 void build_tlb_refill_handler(void)
2206 {
2207         /*
2208          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
2209          * may have local storage for it. The other handlers are only
2210          * needed once.
2211          */
2212         static int run_once = 0;
2213
2214         output_pgtable_bits_defines();
2215
2216 #ifdef CONFIG_64BIT
2217         check_for_high_segbits = current_cpu_data.vmbits > (PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
2218 #endif
2219
2220         switch (current_cpu_type()) {
2221         case CPU_R2000:
2222         case CPU_R3000:
2223         case CPU_R3000A:
2224         case CPU_R3081E:
2225         case CPU_TX3912:
2226         case CPU_TX3922:
2227         case CPU_TX3927:
2228 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2229                 if (cpu_has_local_ebase)
2230                         build_r3000_tlb_refill_handler();
2231                 if (!run_once) {
2232                         if (!cpu_has_local_ebase)
2233                                 build_r3000_tlb_refill_handler();
2234                         build_r3000_tlb_load_handler();
2235                         build_r3000_tlb_store_handler();
2236                         build_r3000_tlb_modify_handler();
2237                         flush_tlb_handlers();
2238                         run_once++;
2239                 }
2240 #else
2241                 panic("No R3000 TLB refill handler");
2242 #endif
2243                 break;
2244
2245         case CPU_R6000:
2246         case CPU_R6000A:
2247                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
2248                 break;
2249
2250         case CPU_R8000:
2251                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
2252                 break;
2253
2254         default:
2255                 if (!run_once) {
2256                         scratch_reg = allocate_kscratch();
2257 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2258                         build_r4000_setup_pgd();
2259 #endif
2260                         build_r4000_tlb_load_handler();
2261                         build_r4000_tlb_store_handler();
2262                         build_r4000_tlb_modify_handler();
2263                         if (!cpu_has_local_ebase)
2264                                 build_r4000_tlb_refill_handler();
2265                         flush_tlb_handlers();
2266                         run_once++;
2267                 }
2268                 if (cpu_has_local_ebase)
2269                         build_r4000_tlb_refill_handler();
2270         }
2271 }