arch/sh/mm/tlbflush_64.c

   1 /*
   2  * arch/sh/mm/tlb-flush_64.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2000, 2001  Paolo Alberelli
   5  * Copyright (C) 2003  Richard Curnow (/proc/tlb, bug fixes)
   6  * Copyright (C) 2003 - 2009 Paul Mundt
   7  *
   8  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   9  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  10  * for more details.
  11  */
  12 #include <linux/signal.h>
  13 #include <linux/rwsem.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/string.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/ptrace.h>
  20 #include <linux/mman.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/perf_event.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <asm/io.h>
  26 #include <asm/tlb.h>
  27 #include <asm/uaccess.h>
  28 #include <asm/pgalloc.h>
  29 #include <asm/mmu_context.h>
  30
  31 extern void die(const char *,struct pt_regs *,long);
  32
  33 #define PFLAG(val,flag)   (( (val) & (flag) ) ? #flag : "" )
  34 #define PPROT(flag) PFLAG(pgprot_val(prot),flag)
  35
  36 static inline void print_prots(pgprot_t prot)
  37 {
  38         printk("prot is 0x%016llx\n",pgprot_val(prot));
  39
  40         printk("%s %s %s %s %s\n",PPROT(_PAGE_SHARED),PPROT(_PAGE_READ),
  41                PPROT(_PAGE_EXECUTE),PPROT(_PAGE_WRITE),PPROT(_PAGE_USER));
  42 }
  43
  44 static inline void print_vma(struct vm_area_struct *vma)
  45 {
  46         printk("vma start 0x%08lx\n", vma->vm_start);
  47         printk("vma end   0x%08lx\n", vma->vm_end);
  48
  49         print_prots(vma->vm_page_prot);
  50         printk("vm_flags 0x%08lx\n", vma->vm_flags);
  51 }
  52
  53 static inline void print_task(struct task_struct *tsk)
  54 {
  55         printk("Task pid %d\n", task_pid_nr(tsk));
  56 }
  57
  58 static pte_t *lookup_pte(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
  59 {
  60         pgd_t *dir;
  61         pud_t *pud;
  62         pmd_t *pmd;
  63         pte_t *pte;
  64         pte_t entry;
  65
  66         dir = pgd_offset(mm, address);
  67         if (pgd_none(*dir))
  68                 return NULL;
  69
  70         pud = pud_offset(dir, address);
  71         if (pud_none(*pud))
  72                 return NULL;
  73
  74         pmd = pmd_offset(pud, address);
  75         if (pmd_none(*pmd))
  76                 return NULL;
  77
  78         pte = pte_offset_kernel(pmd, address);
  79         entry = *pte;
  80         if (pte_none(entry) || !pte_present(entry))
  81                 return NULL;
  82
  83         return pte;
  84 }
  85
  86 /*
  87  * This routine handles page faults.  It determines the address,
  88  * and the problem, and then passes it off to one of the appropriate
  89  * routines.
  90  */
  91 asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long writeaccess,
  92                               unsigned long textaccess, unsigned long address)
  93 {
  94         struct task_struct *tsk;
  95         struct mm_struct *mm;
  96         struct vm_area_struct * vma;
  97         const struct exception_table_entry *fixup;
  98         pte_t *pte;
  99         int fault;
 100
 101         /* SIM
 102          * Note this is now called with interrupts still disabled
 103          * This is to cope with being called for a missing IO port
 104          * address with interrupts disabled. This should be fixed as
 105          * soon as we have a better 'fast path' miss handler.
 106          *
 107          * Plus take care how you try and debug this stuff.
 108          * For example, writing debug data to a port which you
 109          * have just faulted on is not going to work.
 110          */
 111
 112         tsk = current;
 113         mm = tsk->mm;
 114
 115         /* Not an IO address, so reenable interrupts */
 116         local_irq_enable();
 117
 118         perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address);
 119
 120         /*
 121          * If we're in an interrupt or have no user
 122          * context, we must not take the fault..
 123          */
 124         if (in_atomic() || !mm)
 125                 goto no_context;
 126
 127         /* TLB misses upon some cache flushes get done under cli() */
 128         down_read(&mm->mmap_sem);
 129
 130         vma = find_vma(mm, address);
 131
 132         if (!vma) {
 133 #ifdef DEBUG_FAULT
 134                 print_task(tsk);
 135                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 136                        __func__, __LINE__,
 137                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 138                 show_regs(regs);
 139 #endif
 140                 goto bad_area;
 141         }
 142         if (vma->vm_start <= address) {
 143                 goto good_area;
 144         }
 145
 146         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)) {
 147 #ifdef DEBUG_FAULT
 148                 print_task(tsk);
 149                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 150                        __func__, __LINE__,
 151                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 152                 show_regs(regs);
 153
 154                 print_vma(vma);
 155 #endif
 156                 goto bad_area;
 157         }
 158         if (expand_stack(vma, address)) {
 159 #ifdef DEBUG_FAULT
 160                 print_task(tsk);
 161                 printk("%s:%d fault, address is 0x%08x PC %016Lx textaccess %d writeaccess %d\n",
 162                        __func__, __LINE__,
 163                        address,regs->pc,textaccess,writeaccess);
 164                 show_regs(regs);
 165 #endif
 166                 goto bad_area;
 167         }
 168 /*
 169  * Ok, we have a good vm_area for this memory access, so
 170  * we can handle it..
 171  */
 172 good_area:
 173         if (textaccess) {
 174                 if (!(vma->vm_flags & VM_EXEC))
 175                         goto bad_area;
 176         } else {
 177                 if (writeaccess) {
 178                         if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE))
 179                                 goto bad_area;
 180                 } else {
 181                         if (!(vma->vm_flags & VM_READ))
 182                                 goto bad_area;
 183                 }
 184         }
 185
 186         /*
 187          * If for any reason at all we couldn't handle the fault,
 188          * make sure we exit gracefully rather than endlessly redo
 189          * the fault.
 190          */
 191         fault = handle_mm_fault(mm, vma, address, writeaccess ? FAULT_FLAG_WRITE : 0);
 192         if (unlikely(fault & VM_FAULT_ERROR)) {
 193                 if (fault & VM_FAULT_OOM)
 194                         goto out_of_memory;
 195                 else if (fault & VM_FAULT_SIGBUS)
 196                         goto do_sigbus;
 197                 BUG();
 198         }
 199
 200         if (fault & VM_FAULT_MAJOR) {
 201                 tsk->maj_flt++;
 202                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MAJ, 1,
 203                                      regs, address);
 204         } else {
 205                 tsk->min_flt++;
 206                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS_MIN, 1,
 207                                      regs, address);
 208         }
 209
 210         /* If we get here, the page fault has been handled.  Do the TLB refill
 211            now from the newly-setup PTE, to avoid having to fault again right
 212            away on the same instruction. */
 213         pte = lookup_pte (mm, address);
 214         if (!pte) {
 215                 /* From empirical evidence, we can get here, due to
 216                    !pte_present(pte).  (e.g. if a swap-in occurs, and the page
 217                    is swapped back out again before the process that wanted it
 218                    gets rescheduled?) */
 219                 goto no_pte;
 220         }
 221
 222         __do_tlb_refill(address, textaccess, pte);
 223
 224 no_pte:
 225
 226         up_read(&mm->mmap_sem);
 227         return;
 228
 229 /*
 230  * Something tried to access memory that isn't in our memory map..
 231  * Fix it, but check if it's kernel or user first..
 232  */
 233 bad_area:
 234 #ifdef DEBUG_FAULT
 235         printk("fault:bad area\n");
 236 #endif
 237         up_read(&mm->mmap_sem);
 238
 239         if (user_mode(regs)) {
 240                 static int count=0;
 241                 siginfo_t info;
 242                 if (count < 4) {
 243                         /* This is really to help debug faults when starting
 244                          * usermode, so only need a few */
 245                         count++;
 246                         printk("user mode bad_area address=%08lx pid=%d (%s) pc=%08lx\n",
 247                                 address, task_pid_nr(current), current->comm,
 248                                 (unsigned long) regs->pc);
 249 #if 0
 250                         show_regs(regs);
 251 #endif
 252                 }
 253                 if (is_global_init(tsk)) {
 254                         panic("INIT had user mode bad_area\n");
 255                 }
 256                 tsk->thread.address = address;
 257                 tsk->thread.error_code = writeaccess;
 258                 info.si_signo = SIGSEGV;
 259                 info.si_errno = 0;
 260                 info.si_addr = (void *) address;
 261                 force_sig_info(SIGSEGV, &info, tsk);
 262                 return;
 263         }
 264
 265 no_context:
 266 #ifdef DEBUG_FAULT
 267         printk("fault:No context\n");
 268 #endif
 269         /* Are we prepared to handle this kernel fault?  */
 270         fixup = search_exception_tables(regs->pc);
 271         if (fixup) {
 272                 regs->pc = fixup->fixup;
 273                 return;
 274         }
 275
 276 /*
 277  * Oops. The kernel tried to access some bad page. We'll have to
 278  * terminate things with extreme prejudice.
 279  *
 280  */
 281         if (address < PAGE_SIZE)
 282                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel NULL pointer dereference");
 283         else
 284                 printk(KERN_ALERT "Unable to handle kernel paging request");
 285         printk(" at virtual address %08lx\n", address);
 286         printk(KERN_ALERT "pc = %08Lx%08Lx\n", regs->pc >> 32, regs->pc & 0xffffffff);
 287         die("Oops", regs, writeaccess);
 288         do_exit(SIGKILL);
 289
 290 /*
 291  * We ran out of memory, or some other thing happened to us that made
 292  * us unable to handle the page fault gracefully.
 293  */
 294 out_of_memory:
 295         up_read(&mm->mmap_sem);
 296         if (!user_mode(regs))
 297                 goto no_context;
 298         pagefault_out_of_memory();
 299         return;
 300
 301 do_sigbus:
 302         printk("fault:Do sigbus\n");
 303         up_read(&mm->mmap_sem);
 304
 305         /*
 306          * Send a sigbus, regardless of whether we were in kernel
 307          * or user mode.
 308          */
 309         tsk->thread.address = address;
 310         tsk->thread.error_code = writeaccess;
 311         tsk->thread.trap_no = 14;
 312         force_sig(SIGBUS, tsk);
 313
 314         /* Kernel mode? Handle exceptions or die */
 315         if (!user_mode(regs))
 316                 goto no_context;
 317 }
 318
 319 void local_flush_tlb_one(unsigned long asid, unsigned long page)
 320 {
 321         unsigned long long match, pteh=0, lpage;
 322         unsigned long tlb;
 323
 324         /*
 325          * Sign-extend based on neff.
 326          */
 327         lpage = neff_sign_extend(page);
 328         match = (asid << PTEH_ASID_SHIFT) | PTEH_VALID;
 329         match |= lpage;
 330
 331         for_each_itlb_entry(tlb) {
 332                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 333                               : "=r" (pteh)
 334                               : "r" (tlb) );
 335
 336                 if (pteh == match) {
 337                         __flush_tlb_slot(tlb);
 338                         break;
 339                 }
 340         }
 341
 342         for_each_dtlb_entry(tlb) {
 343                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 344                               : "=r" (pteh)
 345                               : "r" (tlb) );
 346
 347                 if (pteh == match) {
 348                         __flush_tlb_slot(tlb);
 349                         break;
 350                 }
 351
 352         }
 353 }
 354
 355 void local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
 356 {
 357         unsigned long flags;
 358
 359         if (vma->vm_mm) {
 360                 page &= PAGE_MASK;
 361                 local_irq_save(flags);
 362                 local_flush_tlb_one(get_asid(), page);
 363                 local_irq_restore(flags);
 364         }
 365 }
 366
 367 void local_flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 368                            unsigned long end)
 369 {
 370         unsigned long flags;
 371         unsigned long long match, pteh=0, pteh_epn, pteh_low;
 372         unsigned long tlb;
 373         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 374         struct mm_struct *mm;
 375
 376         mm = vma->vm_mm;
 377         if (cpu_context(cpu, mm) == NO_CONTEXT)
 378                 return;
 379
 380         local_irq_save(flags);
 381
 382         start &= PAGE_MASK;
 383         end &= PAGE_MASK;
 384
 385         match = (cpu_asid(cpu, mm) << PTEH_ASID_SHIFT) | PTEH_VALID;
 386
 387         /* Flush ITLB */
 388         for_each_itlb_entry(tlb) {
 389                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 390                               : "=r" (pteh)
 391                               : "r" (tlb) );
 392
 393                 pteh_epn = pteh & PAGE_MASK;
 394                 pteh_low = pteh & ~PAGE_MASK;
 395
 396                 if (pteh_low == match && pteh_epn >= start && pteh_epn <= end)
 397                         __flush_tlb_slot(tlb);
 398         }
 399
 400         /* Flush DTLB */
 401         for_each_dtlb_entry(tlb) {
 402                 asm volatile ("getcfg   %1, 0, %0"
 403                               : "=r" (pteh)
 404                               : "r" (tlb) );
 405
 406                 pteh_epn = pteh & PAGE_MASK;
 407                 pteh_low = pteh & ~PAGE_MASK;
 408
 409                 if (pteh_low == match && pteh_epn >= start && pteh_epn <= end)
 410                         __flush_tlb_slot(tlb);
 411         }
 412
 413         local_irq_restore(flags);
 414 }
 415
 416 void local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 417 {
 418         unsigned long flags;
 419         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 420
 421         if (cpu_context(cpu, mm) == NO_CONTEXT)
 422                 return;
 423
 424         local_irq_save(flags);
 425
 426         cpu_context(cpu, mm) = NO_CONTEXT;
 427         if (mm == current->mm)
 428                 activate_context(mm, cpu);
 429
 430         local_irq_restore(flags);
 431 }
 432
 433 void local_flush_tlb_all(void)
 434 {
 435         /* Invalidate all, including shared pages, excluding fixed TLBs */
 436         unsigned long flags, tlb;
 437
 438         local_irq_save(flags);
 439
 440         /* Flush each ITLB entry */
 441         for_each_itlb_entry(tlb)
 442                 __flush_tlb_slot(tlb);
 443
 444         /* Flush each DTLB entry */
 445         for_each_dtlb_entry(tlb)
 446                 __flush_tlb_slot(tlb);
 447
 448         local_irq_restore(flags);
 449 }
 450
 451 void local_flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 452 {
 453         /* FIXME: Optimize this later.. */
 454         flush_tlb_all();
 455 }
 456
 457 void __flush_tlb_global(void)
 458 {
 459         flush_tlb_all();
 460 }
 461
 462 void __update_tlb(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, pte_t pte)
 463 {
 464 }