]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/arc/mm/tlb.c
ARC: No need to flush the TLB in early boot
[~andy/linux] / arch / arc / mm / tlb.c
1 /*
2  * TLB Management (flush/create/diagnostics) for ARC700
3  *
4  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * vineetg: Aug 2011
11  *  -Reintroduce duplicate PD fixup - some customer chips still have the issue
12  *
13  * vineetg: May 2011
14  *  -No need to flush_cache_page( ) for each call to update_mmu_cache()
15  *   some of the LMBench tests improved amazingly
16  *      = page-fault thrice as fast (75 usec to 28 usec)
17  *      = mmap twice as fast (9.6 msec to 4.6 msec),
18  *      = fork (5.3 msec to 3.7 msec)
19  *
20  * vineetg: April 2011 :
21  *  -MMU v3: PD{0,1} bits layout changed: They don't overlap anymore,
22  *      helps avoid a shift when preparing PD0 from PTE
23  *
24  * vineetg: April 2011 : Preparing for MMU V3
25  *  -MMU v2/v3 BCRs decoded differently
26  *  -Remove TLB_SIZE hardcoding as it's variable now: 256 or 512
27  *  -tlb_entry_erase( ) can be void
28  *  -local_flush_tlb_range( ):
29  *      = need not "ceil" @end
30  *      = walks MMU only if range spans < 32 entries, as opposed to 256
31  *
32  * Vineetg: Sept 10th 2008
33  *  -Changes related to MMU v2 (Rel 4.8)
34  *
35  * Vineetg: Aug 29th 2008
36  *  -In TLB Flush operations (Metal Fix MMU) there is a explict command to
37  *    flush Micro-TLBS. If TLB Index Reg is invalid prior to TLBIVUTLB cmd,
38  *    it fails. Thus need to load it with ANY valid value before invoking
39  *    TLBIVUTLB cmd
40  *
41  * Vineetg: Aug 21th 2008:
42  *  -Reduced the duration of IRQ lockouts in TLB Flush routines
43  *  -Multiple copies of TLB erase code seperated into a "single" function
44  *  -In TLB Flush routines, interrupt disabling moved UP to retrieve ASID
45  *       in interrupt-safe region.
46  *
47  * Vineetg: April 23rd Bug #93131
48  *    Problem: tlb_flush_kernel_range() doesnt do anything if the range to
49  *              flush is more than the size of TLB itself.
50  *
51  * Rahul Trivedi : Codito Technologies 2004
52  */
53
54 #include <linux/module.h>
55 #include <linux/bug.h>
56 #include <asm/arcregs.h>
57 #include <asm/setup.h>
58 #include <asm/mmu_context.h>
59 #include <asm/mmu.h>
60
61 /*                      Need for ARC MMU v2
62  *
63  * ARC700 MMU-v1 had a Joint-TLB for Code and Data and is 2 way set-assoc.
64  * For a memcpy operation with 3 players (src/dst/code) such that all 3 pages
65  * map into same set, there would be contention for the 2 ways causing severe
66  * Thrashing.
67  *
68  * Although J-TLB is 2 way set assoc, ARC700 caches J-TLB into uTLBS which has
69  * much higher associativity. u-D-TLB is 8 ways, u-I-TLB is 4 ways.
70  * Given this, the thrasing problem should never happen because once the 3
71  * J-TLB entries are created (even though 3rd will knock out one of the prev
72  * two), the u-D-TLB and u-I-TLB will have what is required to accomplish memcpy
73  *
74  * Yet we still see the Thrashing because a J-TLB Write cause flush of u-TLBs.
75  * This is a simple design for keeping them in sync. So what do we do?
76  * The solution which James came up was pretty neat. It utilised the assoc
77  * of uTLBs by not invalidating always but only when absolutely necessary.
78  *
79  * - Existing TLB commands work as before
80  * - New command (TLBWriteNI) for TLB write without clearing uTLBs
81  * - New command (TLBIVUTLB) to invalidate uTLBs.
82  *
83  * The uTLBs need only be invalidated when pages are being removed from the
84  * OS page table. If a 'victim' TLB entry is being overwritten in the main TLB
85  * as a result of a miss, the removed entry is still allowed to exist in the
86  * uTLBs as it is still valid and present in the OS page table. This allows the
87  * full associativity of the uTLBs to hide the limited associativity of the main
88  * TLB.
89  *
90  * During a miss handler, the new "TLBWriteNI" command is used to load
91  * entries without clearing the uTLBs.
92  *
93  * When the OS page table is updated, TLB entries that may be associated with a
94  * removed page are removed (flushed) from the TLB using TLBWrite. In this
95  * circumstance, the uTLBs must also be cleared. This is done by using the
96  * existing TLBWrite command. An explicit IVUTLB is also required for those
97  * corner cases when TLBWrite was not executed at all because the corresp
98  * J-TLB entry got evicted/replaced.
99  */
100
101
102 /* A copy of the ASID from the PID reg is kept in asid_cache */
103 int asid_cache = FIRST_ASID;
104
105 /* ASID to mm struct mapping. We have one extra entry corresponding to
106  * NO_ASID to save us a compare when clearing the mm entry for old asid
107  * see get_new_mmu_context (asm-arc/mmu_context.h)
108  */
109 struct mm_struct *asid_mm_map[NUM_ASID + 1];
110
111 /*
112  * Utility Routine to erase a J-TLB entry
113  * Caller needs to setup Index Reg (manually or via getIndex)
114  */
115 static inline void __tlb_entry_erase(void)
116 {
117         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD1, 0);
118         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD0, 0);
119         write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBWrite);
120 }
121
122 static inline unsigned int tlb_entry_lkup(unsigned long vaddr_n_asid)
123 {
124         unsigned int idx;
125
126         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD0, vaddr_n_asid);
127
128         write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBProbe);
129         idx = read_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX);
130
131         return idx;
132 }
133
134 static void tlb_entry_erase(unsigned int vaddr_n_asid)
135 {
136         unsigned int idx;
137
138         /* Locate the TLB entry for this vaddr + ASID */
139         idx = tlb_entry_lkup(vaddr_n_asid);
140
141         /* No error means entry found, zero it out */
142         if (likely(!(idx & TLB_LKUP_ERR))) {
143                 __tlb_entry_erase();
144         } else {
145                 /* Duplicate entry error */
146                 WARN(idx == TLB_DUP_ERR, "Probe returned Dup PD for %x\n",
147                                            vaddr_n_asid);
148         }
149 }
150
151 /****************************************************************************
152  * ARC700 MMU caches recently used J-TLB entries (RAM) as uTLBs (FLOPs)
153  *
154  * New IVUTLB cmd in MMU v2 explictly invalidates the uTLB
155  *
156  * utlb_invalidate ( )
157  *  -For v2 MMU calls Flush uTLB Cmd
158  *  -For v1 MMU does nothing (except for Metal Fix v1 MMU)
159  *      This is because in v1 TLBWrite itself invalidate uTLBs
160  ***************************************************************************/
161
162 static void utlb_invalidate(void)
163 {
164 #if (CONFIG_ARC_MMU_VER >= 2)
165
166 #if (CONFIG_ARC_MMU_VER == 2)
167         /* MMU v2 introduced the uTLB Flush command.
168          * There was however an obscure hardware bug, where uTLB flush would
169          * fail when a prior probe for J-TLB (both totally unrelated) would
170          * return lkup err - because the entry didnt exist in MMU.
171          * The Workround was to set Index reg with some valid value, prior to
172          * flush. This was fixed in MMU v3 hence not needed any more
173          */
174         unsigned int idx;
175
176         /* make sure INDEX Reg is valid */
177         idx = read_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX);
178
179         /* If not write some dummy val */
180         if (unlikely(idx & TLB_LKUP_ERR))
181                 write_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX, 0xa);
182 #endif
183
184         write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBIVUTLB);
185 #endif
186
187 }
188
189 static void tlb_entry_insert(unsigned int pd0, unsigned int pd1)
190 {
191         unsigned int idx;
192
193         /*
194          * First verify if entry for this vaddr+ASID already exists
195          * This also sets up PD0 (vaddr, ASID..) for final commit
196          */
197         idx = tlb_entry_lkup(pd0);
198
199         /*
200          * If Not already present get a free slot from MMU.
201          * Otherwise, Probe would have located the entry and set INDEX Reg
202          * with existing location. This will cause Write CMD to over-write
203          * existing entry with new PD0 and PD1
204          */
205         if (likely(idx & TLB_LKUP_ERR))
206                 write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBGetIndex);
207
208         /* setup the other half of TLB entry (pfn, rwx..) */
209         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD1, pd1);
210
211         /*
212          * Commit the Entry to MMU
213          * It doesnt sound safe to use the TLBWriteNI cmd here
214          * which doesn't flush uTLBs. I'd rather be safe than sorry.
215          */
216         write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBWrite);
217 }
218
219 /*
220  * Un-conditionally (without lookup) erase the entire MMU contents
221  */
222
223 noinline void local_flush_tlb_all(void)
224 {
225         unsigned long flags;
226         unsigned int entry;
227         struct cpuinfo_arc_mmu *mmu = &cpuinfo_arc700[smp_processor_id()].mmu;
228
229         local_irq_save(flags);
230
231         /* Load PD0 and PD1 with template for a Blank Entry */
232         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD1, 0);
233         write_aux_reg(ARC_REG_TLBPD0, 0);
234
235         for (entry = 0; entry < mmu->num_tlb; entry++) {
236                 /* write this entry to the TLB */
237                 write_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX, entry);
238                 write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBWrite);
239         }
240
241         utlb_invalidate();
242
243         local_irq_restore(flags);
244 }
245
246 /*
247  * Flush the entrie MM for userland. The fastest way is to move to Next ASID
248  */
249 noinline void local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
250 {
251         /*
252          * Small optimisation courtesy IA64
253          * flush_mm called during fork,exit,munmap etc, multiple times as well.
254          * Only for fork( ) do we need to move parent to a new MMU ctxt,
255          * all other cases are NOPs, hence this check.
256          */
257         if (atomic_read(&mm->mm_users) == 0)
258                 return;
259
260         /*
261          * Workaround for Android weirdism:
262          * A binder VMA could end up in a task such that vma->mm != tsk->mm
263          * old code would cause h/w - s/w ASID to get out of sync
264          */
265         if (current->mm != mm)
266                 destroy_context(mm);
267         else
268                 get_new_mmu_context(mm);
269 }
270
271 /*
272  * Flush a Range of TLB entries for userland.
273  * @start is inclusive, while @end is exclusive
274  * Difference between this and Kernel Range Flush is
275  *  -Here the fastest way (if range is too large) is to move to next ASID
276  *      without doing any explicit Shootdown
277  *  -In case of kernel Flush, entry has to be shot down explictly
278  */
279 void local_flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
280                            unsigned long end)
281 {
282         unsigned long flags;
283         unsigned int asid;
284
285         /* If range @start to @end is more than 32 TLB entries deep,
286          * its better to move to a new ASID rather than searching for
287          * individual entries and then shooting them down
288          *
289          * The calc above is rough, doesn't account for unaligned parts,
290          * since this is heuristics based anyways
291          */
292         if (unlikely((end - start) >= PAGE_SIZE * 32)) {
293                 local_flush_tlb_mm(vma->vm_mm);
294                 return;
295         }
296
297         /*
298          * @start moved to page start: this alone suffices for checking
299          * loop end condition below, w/o need for aligning @end to end
300          * e.g. 2000 to 4001 will anyhow loop twice
301          */
302         start &= PAGE_MASK;
303
304         local_irq_save(flags);
305         asid = vma->vm_mm->context.asid;
306
307         if (asid != NO_ASID) {
308                 while (start < end) {
309                         tlb_entry_erase(start | (asid & 0xff));
310                         start += PAGE_SIZE;
311                 }
312         }
313
314         utlb_invalidate();
315
316         local_irq_restore(flags);
317 }
318
319 /* Flush the kernel TLB entries - vmalloc/modules (Global from MMU perspective)
320  *  @start, @end interpreted as kvaddr
321  * Interestingly, shared TLB entries can also be flushed using just
322  * @start,@end alone (interpreted as user vaddr), although technically SASID
323  * is also needed. However our smart TLbProbe lookup takes care of that.
324  */
325 void local_flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
326 {
327         unsigned long flags;
328
329         /* exactly same as above, except for TLB entry not taking ASID */
330
331         if (unlikely((end - start) >= PAGE_SIZE * 32)) {
332                 local_flush_tlb_all();
333                 return;
334         }
335
336         start &= PAGE_MASK;
337
338         local_irq_save(flags);
339         while (start < end) {
340                 tlb_entry_erase(start);
341                 start += PAGE_SIZE;
342         }
343
344         utlb_invalidate();
345
346         local_irq_restore(flags);
347 }
348
349 /*
350  * Delete TLB entry in MMU for a given page (??? address)
351  * NOTE One TLB entry contains translation for single PAGE
352  */
353
354 void local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long page)
355 {
356         unsigned long flags;
357
358         /* Note that it is critical that interrupts are DISABLED between
359          * checking the ASID and using it flush the TLB entry
360          */
361         local_irq_save(flags);
362
363         if (vma->vm_mm->context.asid != NO_ASID) {
364                 tlb_entry_erase((page & PAGE_MASK) |
365                                 (vma->vm_mm->context.asid & 0xff));
366                 utlb_invalidate();
367         }
368
369         local_irq_restore(flags);
370 }
371
372 /*
373  * Routine to create a TLB entry
374  */
375 void create_tlb(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, pte_t *ptep)
376 {
377         unsigned long flags;
378         unsigned int asid_or_sasid, rwx;
379         unsigned long pd0, pd1;
380
381         /*
382          * create_tlb() assumes that current->mm == vma->mm, since
383          * -it ASID for TLB entry is fetched from MMU ASID reg (valid for curr)
384          * -completes the lazy write to SASID reg (again valid for curr tsk)
385          *
386          * Removing the assumption involves
387          * -Using vma->mm->context{ASID,SASID}, as opposed to MMU reg.
388          * -Fix the TLB paranoid debug code to not trigger false negatives.
389          * -More importantly it makes this handler inconsistent with fast-path
390          *  TLB Refill handler which always deals with "current"
391          *
392          * Lets see the use cases when current->mm != vma->mm and we land here
393          *  1. execve->copy_strings()->__get_user_pages->handle_mm_fault
394          *     Here VM wants to pre-install a TLB entry for user stack while
395          *     current->mm still points to pre-execve mm (hence the condition).
396          *     However the stack vaddr is soon relocated (randomization) and
397          *     move_page_tables() tries to undo that TLB entry.
398          *     Thus not creating TLB entry is not any worse.
399          *
400          *  2. ptrace(POKETEXT) causes a CoW - debugger(current) inserting a
401          *     breakpoint in debugged task. Not creating a TLB now is not
402          *     performance critical.
403          *
404          * Both the cases above are not good enough for code churn.
405          */
406         if (current->active_mm != vma->vm_mm)
407                 return;
408
409         local_irq_save(flags);
410
411         tlb_paranoid_check(vma->vm_mm->context.asid, address);
412
413         address &= PAGE_MASK;
414
415         /* update this PTE credentials */
416         pte_val(*ptep) |= (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED);
417
418         /* Create HW TLB(PD0,PD1) from PTE  */
419
420         /* ASID for this task */
421         asid_or_sasid = read_aux_reg(ARC_REG_PID) & 0xff;
422
423         pd0 = address | asid_or_sasid | (pte_val(*ptep) & PTE_BITS_IN_PD0);
424
425         /*
426          * ARC MMU provides fully orthogonal access bits for K/U mode,
427          * however Linux only saves 1 set to save PTE real-estate
428          * Here we convert 3 PTE bits into 6 MMU bits:
429          * -Kernel only entries have Kr Kw Kx 0 0 0
430          * -User entries have mirrored K and U bits
431          */
432         rwx = pte_val(*ptep) & PTE_BITS_RWX;
433
434         if (pte_val(*ptep) & _PAGE_GLOBAL)
435                 rwx <<= 3;              /* r w x => Kr Kw Kx 0 0 0 */
436         else
437                 rwx |= (rwx << 3);      /* r w x => Kr Kw Kx Ur Uw Ux */
438
439         pd1 = rwx | (pte_val(*ptep) & PTE_BITS_NON_RWX_IN_PD1);
440
441         tlb_entry_insert(pd0, pd1);
442
443         local_irq_restore(flags);
444 }
445
446 /*
447  * Called at the end of pagefault, for a userspace mapped page
448  *  -pre-install the corresponding TLB entry into MMU
449  *  -Finalize the delayed D-cache flush of kernel mapping of page due to
450  *      flush_dcache_page(), copy_user_page()
451  *
452  * Note that flush (when done) involves both WBACK - so physical page is
453  * in sync as well as INV - so any non-congruent aliases don't remain
454  */
455 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr_unaligned,
456                       pte_t *ptep)
457 {
458         unsigned long vaddr = vaddr_unaligned & PAGE_MASK;
459         unsigned long paddr = pte_val(*ptep) & PAGE_MASK;
460         struct page *page = pfn_to_page(pte_pfn(*ptep));
461
462         create_tlb(vma, vaddr, ptep);
463
464         if (page == ZERO_PAGE(0)) {
465                 return;
466         }
467
468         /*
469          * Exec page : Independent of aliasing/page-color considerations,
470          *             since icache doesn't snoop dcache on ARC, any dirty
471          *             K-mapping of a code page needs to be wback+inv so that
472          *             icache fetch by userspace sees code correctly.
473          * !EXEC page: If K-mapping is NOT congruent to U-mapping, flush it
474          *             so userspace sees the right data.
475          *  (Avoids the flush for Non-exec + congruent mapping case)
476          */
477         if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) ||
478              addr_not_cache_congruent(paddr, vaddr)) {
479
480                 int dirty = !test_and_set_bit(PG_dc_clean, &page->flags);
481                 if (dirty) {
482                         /* wback + inv dcache lines */
483                         __flush_dcache_page(paddr, paddr);
484
485                         /* invalidate any existing icache lines */
486                         if (vma->vm_flags & VM_EXEC)
487                                 __inv_icache_page(paddr, vaddr);
488                 }
489         }
490 }
491
492 /* Read the Cache Build Confuration Registers, Decode them and save into
493  * the cpuinfo structure for later use.
494  * No Validation is done here, simply read/convert the BCRs
495  */
496 void read_decode_mmu_bcr(void)
497 {
498         struct cpuinfo_arc_mmu *mmu = &cpuinfo_arc700[smp_processor_id()].mmu;
499         unsigned int tmp;
500         struct bcr_mmu_1_2 {
501 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
502                 unsigned int ver:8, ways:4, sets:4, u_itlb:8, u_dtlb:8;
503 #else
504                 unsigned int u_dtlb:8, u_itlb:8, sets:4, ways:4, ver:8;
505 #endif
506         } *mmu2;
507
508         struct bcr_mmu_3 {
509 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
510         unsigned int ver:8, ways:4, sets:4, osm:1, reserv:3, pg_sz:4,
511                      u_itlb:4, u_dtlb:4;
512 #else
513         unsigned int u_dtlb:4, u_itlb:4, pg_sz:4, reserv:3, osm:1, sets:4,
514                      ways:4, ver:8;
515 #endif
516         } *mmu3;
517
518         tmp = read_aux_reg(ARC_REG_MMU_BCR);
519         mmu->ver = (tmp >> 24);
520
521         if (mmu->ver <= 2) {
522                 mmu2 = (struct bcr_mmu_1_2 *)&tmp;
523                 mmu->pg_sz = PAGE_SIZE;
524                 mmu->sets = 1 << mmu2->sets;
525                 mmu->ways = 1 << mmu2->ways;
526                 mmu->u_dtlb = mmu2->u_dtlb;
527                 mmu->u_itlb = mmu2->u_itlb;
528         } else {
529                 mmu3 = (struct bcr_mmu_3 *)&tmp;
530                 mmu->pg_sz = 512 << mmu3->pg_sz;
531                 mmu->sets = 1 << mmu3->sets;
532                 mmu->ways = 1 << mmu3->ways;
533                 mmu->u_dtlb = mmu3->u_dtlb;
534                 mmu->u_itlb = mmu3->u_itlb;
535         }
536
537         mmu->num_tlb = mmu->sets * mmu->ways;
538 }
539
540 char *arc_mmu_mumbojumbo(int cpu_id, char *buf, int len)
541 {
542         int n = 0;
543         struct cpuinfo_arc_mmu *p_mmu = &cpuinfo_arc700[cpu_id].mmu;
544
545         n += scnprintf(buf + n, len - n, "ARC700 MMU [v%x]\t: %dk PAGE, ",
546                        p_mmu->ver, TO_KB(p_mmu->pg_sz));
547
548         n += scnprintf(buf + n, len - n,
549                        "J-TLB %d (%dx%d), uDTLB %d, uITLB %d, %s\n",
550                        p_mmu->num_tlb, p_mmu->sets, p_mmu->ways,
551                        p_mmu->u_dtlb, p_mmu->u_itlb,
552                        IS_ENABLED(CONFIG_ARC_MMU_SASID) ? "SASID" : "");
553
554         return buf;
555 }
556
557 void arc_mmu_init(void)
558 {
559         char str[256];
560         struct cpuinfo_arc_mmu *mmu = &cpuinfo_arc700[smp_processor_id()].mmu;
561
562         printk(arc_mmu_mumbojumbo(0, str, sizeof(str)));
563
564         /* For efficiency sake, kernel is compile time built for a MMU ver
565          * This must match the hardware it is running on.
566          * Linux built for MMU V2, if run on MMU V1 will break down because V1
567          *  hardware doesn't understand cmds such as WriteNI, or IVUTLB
568          * On the other hand, Linux built for V1 if run on MMU V2 will do
569          *   un-needed workarounds to prevent memcpy thrashing.
570          * Similarly MMU V3 has new features which won't work on older MMU
571          */
572         if (mmu->ver != CONFIG_ARC_MMU_VER) {
573                 panic("MMU ver %d doesn't match kernel built for %d...\n",
574                       mmu->ver, CONFIG_ARC_MMU_VER);
575         }
576
577         if (mmu->pg_sz != PAGE_SIZE)
578                 panic("MMU pg size != PAGE_SIZE (%luk)\n", TO_KB(PAGE_SIZE));
579
580         /* Enable the MMU */
581         write_aux_reg(ARC_REG_PID, MMU_ENABLE);
582
583         /* In smp we use this reg for interrupt 1 scratch */
584 #ifndef CONFIG_SMP
585         /* swapper_pg_dir is the pgd for the kernel, used by vmalloc */
586         write_aux_reg(ARC_REG_SCRATCH_DATA0, swapper_pg_dir);
587 #endif
588 }
589
590 /*
591  * TLB Programmer's Model uses Linear Indexes: 0 to {255, 511} for 128 x {2,4}
592  * The mapping is Column-first.
593  *              ---------------------   -----------
594  *              |way0|way1|way2|way3|   |way0|way1|
595  *              ---------------------   -----------
596  * [set0]       |  0 |  1 |  2 |  3 |   |  0 |  1 |
597  * [set1]       |  4 |  5 |  6 |  7 |   |  2 |  3 |
598  *              ~                   ~   ~         ~
599  * [set127]     | 508| 509| 510| 511|   | 254| 255|
600  *              ---------------------   -----------
601  * For normal operations we don't(must not) care how above works since
602  * MMU cmd getIndex(vaddr) abstracts that out.
603  * However for walking WAYS of a SET, we need to know this
604  */
605 #define SET_WAY_TO_IDX(mmu, set, way)  ((set) * mmu->ways + (way))
606
607 /* Handling of Duplicate PD (TLB entry) in MMU.
608  * -Could be due to buggy customer tapeouts or obscure kernel bugs
609  * -MMU complaints not at the time of duplicate PD installation, but at the
610  *      time of lookup matching multiple ways.
611  * -Ideally these should never happen - but if they do - workaround by deleting
612  *      the duplicate one.
613  * -Knob to be verbose abt it.(TODO: hook them up to debugfs)
614  */
615 volatile int dup_pd_verbose = 1;/* Be slient abt it or complain (default) */
616
617 void do_tlb_overlap_fault(unsigned long cause, unsigned long address,
618                           struct pt_regs *regs)
619 {
620         int set, way, n;
621         unsigned int pd0[4], pd1[4];    /* assume max 4 ways */
622         unsigned long flags, is_valid;
623         struct cpuinfo_arc_mmu *mmu = &cpuinfo_arc700[smp_processor_id()].mmu;
624
625         local_irq_save(flags);
626
627         /* re-enable the MMU */
628         write_aux_reg(ARC_REG_PID, MMU_ENABLE | read_aux_reg(ARC_REG_PID));
629
630         /* loop thru all sets of TLB */
631         for (set = 0; set < mmu->sets; set++) {
632
633                 /* read out all the ways of current set */
634                 for (way = 0, is_valid = 0; way < mmu->ways; way++) {
635                         write_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX,
636                                           SET_WAY_TO_IDX(mmu, set, way));
637                         write_aux_reg(ARC_REG_TLBCOMMAND, TLBRead);
638                         pd0[way] = read_aux_reg(ARC_REG_TLBPD0);
639                         pd1[way] = read_aux_reg(ARC_REG_TLBPD1);
640                         is_valid |= pd0[way] & _PAGE_PRESENT;
641                 }
642
643                 /* If all the WAYS in SET are empty, skip to next SET */
644                 if (!is_valid)
645                         continue;
646
647                 /* Scan the set for duplicate ways: needs a nested loop */
648                 for (way = 0; way < mmu->ways; way++) {
649                         if (!pd0[way])
650                                 continue;
651
652                         for (n = way + 1; n < mmu->ways; n++) {
653                                 if ((pd0[way] & PAGE_MASK) ==
654                                     (pd0[n] & PAGE_MASK)) {
655
656                                         if (dup_pd_verbose) {
657                                                 pr_info("Duplicate PD's @"
658                                                         "[%d:%d]/[%d:%d]\n",
659                                                      set, way, set, n);
660                                                 pr_info("TLBPD0[%u]: %08x\n",
661                                                      way, pd0[way]);
662                                         }
663
664                                         /*
665                                          * clear entry @way and not @n. This is
666                                          * critical to our optimised loop
667                                          */
668                                         pd0[way] = pd1[way] = 0;
669                                         write_aux_reg(ARC_REG_TLBINDEX,
670                                                 SET_WAY_TO_IDX(mmu, set, way));
671                                         __tlb_entry_erase();
672                                 }
673                         }
674                 }
675         }
676
677         local_irq_restore(flags);
678 }
679
680 /***********************************************************************
681  * Diagnostic Routines
682  *  -Called from Low Level TLB Hanlders if things don;t look good
683  **********************************************************************/
684
685 #ifdef CONFIG_ARC_DBG_TLB_PARANOIA
686
687 /*
688  * Low Level ASM TLB handler calls this if it finds that HW and SW ASIDS
689  * don't match
690  */
691 void print_asid_mismatch(int is_fast_path)
692 {
693         int pid_sw, pid_hw;
694         pid_sw = current->active_mm->context.asid;
695         pid_hw = read_aux_reg(ARC_REG_PID) & 0xff;
696
697         pr_emerg("ASID Mismatch in %s Path Handler: sw-pid=0x%x hw-pid=0x%x\n",
698                is_fast_path ? "Fast" : "Slow", pid_sw, pid_hw);
699
700         __asm__ __volatile__("flag 1");
701 }
702
703 void tlb_paranoid_check(unsigned int pid_sw, unsigned long addr)
704 {
705         unsigned int pid_hw;
706
707         pid_hw = read_aux_reg(ARC_REG_PID) & 0xff;
708
709         if (addr < 0x70000000 && ((pid_hw != pid_sw) || (pid_sw == NO_ASID)))
710                 print_asid_mismatch(0);
711 }
712 #endif