kvm tools, setup: Create private directory
[linux-2.6/next.git] / arch / powerpc / mm / tlb_low_64e.S
blobaf08922094177a6750ea63e655d384b8f91daec1
1 /*
2  *  Low level TLB miss handlers for Book3E
3  *
4  *  Copyright (C) 2008-2009
5  *      Ben. Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org), IBM Corp.
6  *
7  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *  as published by the Free Software Foundation; either version
10  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
13 #include <asm/processor.h>
14 #include <asm/reg.h>
15 #include <asm/page.h>
16 #include <asm/mmu.h>
17 #include <asm/ppc_asm.h>
18 #include <asm/asm-offsets.h>
19 #include <asm/cputable.h>
20 #include <asm/pgtable.h>
21 #include <asm/exception-64e.h>
22 #include <asm/ppc-opcode.h>
24 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
25 #define VPTE_PMD_SHIFT  (PTE_INDEX_SIZE+1)
26 #else
27 #define VPTE_PMD_SHIFT  (PTE_INDEX_SIZE)
28 #endif
29 #define VPTE_PUD_SHIFT  (VPTE_PMD_SHIFT + PMD_INDEX_SIZE)
30 #define VPTE_PGD_SHIFT  (VPTE_PUD_SHIFT + PUD_INDEX_SIZE)
31 #define VPTE_INDEX_SIZE (VPTE_PGD_SHIFT + PGD_INDEX_SIZE)
34 /**********************************************************************
35  *                                                                    *
36  * TLB miss handling for Book3E with TLB reservation and HES support  *
37  *                                                                    *
38  **********************************************************************/
41 /* Data TLB miss */
42         START_EXCEPTION(data_tlb_miss)
43         TLB_MISS_PROLOG
45         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in normal
46          * fault case since that's the only interesting values here.
47          * We could probably also optimize by not saving SRR0/1 in the
48          * linear mapping case but I'll leave that for later
49          */
50         mfspr   r14,SPRN_ESR
51         mfspr   r16,SPRN_DEAR           /* get faulting address */
52         srdi    r15,r16,60              /* get region */
53         cmpldi  cr0,r15,0xc             /* linear mapping ? */
54         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
55         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
57         /* The page tables are mapped virtually linear. At this point, though,
58          * we don't know whether we are trying to fault in a first level
59          * virtual address or a virtual page table address. We can get that
60          * from bit 0x1 of the region ID which we have set for a page table
61          */
62         andi.   r10,r15,0x1
63         bne-    virt_page_table_tlb_miss
65         std     r14,EX_TLB_ESR(r12);    /* save ESR */
66         std     r16,EX_TLB_DEAR(r12);   /* save DEAR */
68          /* We need _PAGE_PRESENT and  _PAGE_ACCESSED set */
69         li      r11,_PAGE_PRESENT
70         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
72         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
73          */
74         cmpldi  cr0,r15,0               /* Check for user region */
76         /* We pre-test some combination of permissions to avoid double
77          * faults:
78          *
79          * We move the ESR:ST bit into the position of _PAGE_BAP_SW in the PTE
80          * ESR_ST   is 0x00800000
81          * _PAGE_BAP_SW is 0x00000010
82          * So the shift is >> 19. This tests for supervisor writeability.
83          * If the page happens to be supervisor writeable and not user
84          * writeable, we will take a new fault later, but that should be
85          * a rare enough case.
86          *
87          * We also move ESR_ST in _PAGE_DIRTY position
88          * _PAGE_DIRTY is 0x00001000 so the shift is >> 11
89          *
90          * MAS1 is preset for all we need except for TID that needs to
91          * be cleared for kernel translations
92          */
93         rlwimi  r11,r14,32-19,27,27
94         rlwimi  r11,r14,32-16,19,19
95         beq     normal_tlb_miss
96         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
97 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
98         cmpldi  cr0,r15,8               /* Check for vmalloc region */
99         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
100         mtspr   SPRN_MAS1,r10
101         beq+    normal_tlb_miss
103         /* We got a crappy address, just fault with whatever DEAR and ESR
104          * are here
105          */
106         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
107         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
108         b       exc_data_storage_book3e
110 /* Instruction TLB miss */
111         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss)
112         TLB_MISS_PROLOG
114         /* If we take a recursive fault, the second level handler may need
115          * to know whether we are handling a data or instruction fault in
116          * order to get to the right store fault handler. We provide that
117          * info by writing a crazy value in ESR in our exception frame
118          */
119         li      r14,-1  /* store to exception frame is done later */
121         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in the non
122          * linear mapping case since we know the linear mapping case will
123          * not re-enter. We could indeed optimize and also not save SRR0/1
124          * in the linear mapping case but I'll leave that for later
125          *
126          * Faulting address is SRR0 which is already in r16
127          */
128         srdi    r15,r16,60              /* get region */
129         cmpldi  cr0,r15,0xc             /* linear mapping ? */
130         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
131         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
133         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
134          */
135         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_EXEC    /* Base perm */
136         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
138         cmpldi  cr0,r15,0                       /* Check for user region */
139         std     r14,EX_TLB_ESR(r12)             /* write crazy -1 to frame */
140         beq     normal_tlb_miss
142         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_BAP_SX  /* Base perm */
143         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
144         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
145         mfspr   r10,SPRN_MAS1
146         cmpldi  cr0,r15,8                       /* Check for vmalloc region */
147         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
148         mtspr   SPRN_MAS1,r10
149         beq+    normal_tlb_miss
151         /* We got a crappy address, just fault */
152         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
153         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
154         b       exc_instruction_storage_book3e
157  * This is the guts of the first-level TLB miss handler for direct
158  * misses. We are entered with:
160  * r16 = faulting address
161  * r15 = region ID
162  * r14 = crap (free to use)
163  * r13 = PACA
164  * r12 = TLB exception frame in PACA
165  * r11 = PTE permission mask
166  * r10 = crap (free to use)
167  */
168 normal_tlb_miss:
169         /* So we first construct the page table address. We do that by
170          * shifting the bottom of the address (not the region ID) by
171          * PAGE_SHIFT-3, clearing the bottom 3 bits (get a PTE ptr) and
172          * or'ing the fourth high bit.
173          *
174          * NOTE: For 64K pages, we do things slightly differently in
175          * order to handle the weird page table format used by linux
176          */
177         ori     r10,r15,0x1
178 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
179         /* For the top bits, 16 bytes per PTE */
180         rldicl  r14,r16,64-(PAGE_SHIFT-4),PAGE_SHIFT-4+4
181         /* Now create the bottom bits as 0 in position 0x8000 and
182          * the rest calculated for 8 bytes per PTE
183          */
184         rldicl  r15,r16,64-(PAGE_SHIFT-3),64-15
185         /* Insert the bottom bits in */
186         rlwimi  r14,r15,0,16,31
187 #else
188         rldicl  r14,r16,64-(PAGE_SHIFT-3),PAGE_SHIFT-3+4
189 #endif
190         sldi    r15,r10,60
191         clrrdi  r14,r14,3
192         or      r10,r15,r14
194 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
195         /* Set the TLB reservation and search for existing entry. Then load
196          * the entry.
197          */
198         PPC_TLBSRX_DOT(0,r16)
199         ld      r14,0(r10)
200         beq     normal_tlb_miss_done
201 MMU_FTR_SECTION_ELSE
202         ld      r14,0(r10)
203 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
205 finish_normal_tlb_miss:
206         /* Check if required permissions are met */
207         andc.   r15,r11,r14
208         bne-    normal_tlb_miss_access_fault
210         /* Now we build the MAS:
211          *
212          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
213          * MAS 1   :    Almost fully setup
214          *               - PID already updated by caller if necessary
215          *               - TSIZE need change if !base page size, not
216          *                 yet implemented for now
217          * MAS 2   :    Defaults not useful, need to be redone
218          * MAS 3+7 :    Needs to be done
219          *
220          * TODO: mix up code below for better scheduling
221          */
222         clrrdi  r11,r16,12              /* Clear low crap in EA */
223         rlwimi  r11,r14,32-19,27,31     /* Insert WIMGE */
224         mtspr   SPRN_MAS2,r11
226         /* Check page size, if not standard, update MAS1 */
227         rldicl  r11,r14,64-8,64-8
228 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
229         cmpldi  cr0,r11,BOOK3E_PAGESZ_64K
230 #else
231         cmpldi  cr0,r11,BOOK3E_PAGESZ_4K
232 #endif
233         beq-    1f
234         mfspr   r11,SPRN_MAS1
235         rlwimi  r11,r14,31,21,24
236         rlwinm  r11,r11,0,21,19
237         mtspr   SPRN_MAS1,r11
239         /* Move RPN in position */
240         rldicr  r11,r14,64-(PTE_RPN_SHIFT-PAGE_SHIFT),63-PAGE_SHIFT
241         clrldi  r15,r11,12              /* Clear crap at the top */
242         rlwimi  r15,r14,32-8,22,25      /* Move in U bits */
243         rlwimi  r15,r14,32-2,26,31      /* Move in BAP bits */
245         /* Mask out SW and UW if !DIRTY (XXX optimize this !) */
246         andi.   r11,r14,_PAGE_DIRTY
247         bne     1f
248         li      r11,MAS3_SW|MAS3_UW
249         andc    r15,r15,r11
251 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
252         srdi    r16,r15,32
253         mtspr   SPRN_MAS3,r15
254         mtspr   SPRN_MAS7,r16
255 MMU_FTR_SECTION_ELSE
256         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r15
257 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
259         tlbwe
261 normal_tlb_miss_done:
262         /* We don't bother with restoring DEAR or ESR since we know we are
263          * level 0 and just going back to userland. They are only needed
264          * if you are going to take an access fault
265          */
266         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_OK)
267         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
268         rfi
270 normal_tlb_miss_access_fault:
271         /* We need to check if it was an instruction miss */
272         andi.   r10,r11,_PAGE_EXEC
273         bne     1f
274         ld      r14,EX_TLB_DEAR(r12)
275         ld      r15,EX_TLB_ESR(r12)
276         mtspr   SPRN_DEAR,r14
277         mtspr   SPRN_ESR,r15
278         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
279         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
280         b       exc_data_storage_book3e
281 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
282         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
283         b       exc_instruction_storage_book3e
287  * This is the guts of the second-level TLB miss handler for direct
288  * misses. We are entered with:
290  * r16 = virtual page table faulting address
291  * r15 = region (top 4 bits of address)
292  * r14 = crap (free to use)
293  * r13 = PACA
294  * r12 = TLB exception frame in PACA
295  * r11 = crap (free to use)
296  * r10 = crap (free to use)
298  * Note that this should only ever be called as a second level handler
299  * with the current scheme when using SW load.
300  * That means we can always get the original fault DEAR at
301  * EX_TLB_DEAR-EX_TLB_SIZE(r12)
303  * It can be re-entered by the linear mapping miss handler. However, to
304  * avoid too much complication, it will restart the whole fault at level
305  * 0 so we don't care too much about clobbers
307  * XXX That code was written back when we couldn't clobber r14. We can now,
308  * so we could probably optimize things a bit
309  */
310 virt_page_table_tlb_miss:
311         /* Are we hitting a kernel page table ? */
312         andi.   r10,r15,0x8
314         /* The cool thing now is that r10 contains 0 for user and 8 for kernel,
315          * and we happen to have the swapper_pg_dir at offset 8 from the user
316          * pgdir in the PACA :-).
317          */
318         add     r11,r10,r13
320         /* If kernel, we need to clear MAS1 TID */
321         beq     1f
322         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
323         mfspr   r10,SPRN_MAS1
324         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
325         mtspr   SPRN_MAS1,r10
327 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
328         /* Search if we already have a TLB entry for that virtual address, and
329          * if we do, bail out.
330          */
331         PPC_TLBSRX_DOT(0,r16)
332         beq     virt_page_table_tlb_miss_done
333 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
335         /* Now, we need to walk the page tables. First check if we are in
336          * range.
337          */
338         rldicl. r10,r16,64-(VPTE_INDEX_SIZE+3),VPTE_INDEX_SIZE+3+4
339         bne-    virt_page_table_tlb_miss_fault
341         /* Get the PGD pointer */
342         ld      r15,PACAPGD(r11)
343         cmpldi  cr0,r15,0
344         beq-    virt_page_table_tlb_miss_fault
346         /* Get to PGD entry */
347         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PGD_SHIFT,64-PGD_INDEX_SIZE-3
348         clrrdi  r10,r11,3
349         ldx     r15,r10,r15
350         cmpldi  cr0,r15,0
351         beq     virt_page_table_tlb_miss_fault
353 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
354         /* Get to PUD entry */
355         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PUD_SHIFT,64-PUD_INDEX_SIZE-3
356         clrrdi  r10,r11,3
357         ldx     r15,r10,r15
358         cmpldi  cr0,r15,0
359         beq     virt_page_table_tlb_miss_fault
360 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
362         /* Get to PMD entry */
363         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PMD_SHIFT,64-PMD_INDEX_SIZE-3
364         clrrdi  r10,r11,3
365         ldx     r15,r10,r15
366         cmpldi  cr0,r15,0
367         beq     virt_page_table_tlb_miss_fault
369         /* Ok, we're all right, we can now create a kernel translation for
370          * a 4K or 64K page from r16 -> r15.
371          */
372         /* Now we build the MAS:
373          *
374          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
375          * MAS 1   :    Almost fully setup
376          *               - PID already updated by caller if necessary
377          *               - TSIZE for now is base page size always
378          * MAS 2   :    Use defaults
379          * MAS 3+7 :    Needs to be done
380          *
381          * So we only do MAS 2 and 3 for now...
382          */
383         clrldi  r11,r15,4               /* remove region ID from RPN */
384         ori     r10,r11,1               /* Or-in SR */
386 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
387         srdi    r16,r10,32
388         mtspr   SPRN_MAS3,r10
389         mtspr   SPRN_MAS7,r16
390 MMU_FTR_SECTION_ELSE
391         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
392 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
394         tlbwe
396 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
397 virt_page_table_tlb_miss_done:
399         /* We have overriden MAS2:EPN but currently our primary TLB miss
400          * handler will always restore it so that should not be an issue,
401          * if we ever optimize the primary handler to not write MAS2 on
402          * some cases, we'll have to restore MAS2:EPN here based on the
403          * original fault's DEAR. If we do that we have to modify the
404          * ITLB miss handler to also store SRR0 in the exception frame
405          * as DEAR.
406          *
407          * However, one nasty thing we did is we cleared the reservation
408          * (well, potentially we did). We do a trick here thus if we
409          * are not a level 0 exception (we interrupted the TLB miss) we
410          * offset the return address by -4 in order to replay the tlbsrx
411          * instruction there
412          */
413         subf    r10,r13,r12
414         cmpldi  cr0,r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE
415         bne-    1f
416         ld      r11,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE+EX_TLB_SRR0(r13)
417         addi    r10,r11,-4
418         std     r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE+EX_TLB_SRR0(r13)
420 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
421         /* Return to caller, normal case */
422         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_OK);
423         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
424         rfi
426 virt_page_table_tlb_miss_fault:
427         /* If we fault here, things are a little bit tricky. We need to call
428          * either data or instruction store fault, and we need to retrieve
429          * the original fault address and ESR (for data).
430          *
431          * The thing is, we know that in normal circumstances, this is
432          * always called as a second level tlb miss for SW load or as a first
433          * level TLB miss for HW load, so we should be able to peek at the
434          * relevant information in the first exception frame in the PACA.
435          *
436          * However, we do need to double check that, because we may just hit
437          * a stray kernel pointer or a userland attack trying to hit those
438          * areas. If that is the case, we do a data fault. (We can't get here
439          * from an instruction tlb miss anyway).
440          *
441          * Note also that when going to a fault, we must unwind the previous
442          * level as well. Since we are doing that, we don't need to clear or
443          * restore the TLB reservation neither.
444          */
445         subf    r10,r13,r12
446         cmpldi  cr0,r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE
447         bne-    virt_page_table_tlb_miss_whacko_fault
449         /* We dig the original DEAR and ESR from slot 0 */
450         ld      r15,EX_TLB_DEAR+PACA_EXTLB(r13)
451         ld      r16,EX_TLB_ESR+PACA_EXTLB(r13)
453         /* We check for the "special" ESR value for instruction faults */
454         cmpdi   cr0,r16,-1
455         beq     1f
456         mtspr   SPRN_DEAR,r15
457         mtspr   SPRN_ESR,r16
458         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
459         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
460         b       exc_data_storage_book3e
461 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
462         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
463         b       exc_instruction_storage_book3e
465 virt_page_table_tlb_miss_whacko_fault:
466         /* The linear fault will restart everything so ESR and DEAR will
467          * not have been clobbered, let's just fault with what we have
468          */
469         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
470         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
471         b       exc_data_storage_book3e
474 /**************************************************************
475  *                                                            *
476  * TLB miss handling for Book3E with hw page table support    *
477  *                                                            *
478  **************************************************************/
481 /* Data TLB miss */
482         START_EXCEPTION(data_tlb_miss_htw)
483         TLB_MISS_PROLOG
485         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in normal
486          * fault case since that's the only interesting values here.
487          * We could probably also optimize by not saving SRR0/1 in the
488          * linear mapping case but I'll leave that for later
489          */
490         mfspr   r14,SPRN_ESR
491         mfspr   r16,SPRN_DEAR           /* get faulting address */
492         srdi    r11,r16,60              /* get region */
493         cmpldi  cr0,r11,0xc             /* linear mapping ? */
494         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
495         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
497         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
498          */
499         cmpldi  cr0,r11,0               /* Check for user region */
500         ld      r15,PACAPGD(r13)        /* Load user pgdir */
501         beq     htw_tlb_miss
503         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
504 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
505         cmpldi  cr0,r11,8               /* Check for vmalloc region */
506         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
507         mtspr   SPRN_MAS1,r10
508         ld      r15,PACA_KERNELPGD(r13) /* Load kernel pgdir */
509         beq+    htw_tlb_miss
511         /* We got a crappy address, just fault with whatever DEAR and ESR
512          * are here
513          */
514         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
515         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
516         b       exc_data_storage_book3e
518 /* Instruction TLB miss */
519         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss_htw)
520         TLB_MISS_PROLOG
522         /* If we take a recursive fault, the second level handler may need
523          * to know whether we are handling a data or instruction fault in
524          * order to get to the right store fault handler. We provide that
525          * info by keeping a crazy value for ESR in r14
526          */
527         li      r14,-1  /* store to exception frame is done later */
529         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in the non
530          * linear mapping case since we know the linear mapping case will
531          * not re-enter. We could indeed optimize and also not save SRR0/1
532          * in the linear mapping case but I'll leave that for later
533          *
534          * Faulting address is SRR0 which is already in r16
535          */
536         srdi    r11,r16,60              /* get region */
537         cmpldi  cr0,r11,0xc             /* linear mapping ? */
538         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
539         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
541         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
542          */
543         cmpldi  cr0,r11,0                       /* Check for user region */
544         ld      r15,PACAPGD(r13)                /* Load user pgdir */
545         beq     htw_tlb_miss
547         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
548 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
549         cmpldi  cr0,r11,8                       /* Check for vmalloc region */
550         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
551         mtspr   SPRN_MAS1,r10
552         ld      r15,PACA_KERNELPGD(r13)         /* Load kernel pgdir */
553         beq+    htw_tlb_miss
555         /* We got a crappy address, just fault */
556         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
557         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
558         b       exc_instruction_storage_book3e
562  * This is the guts of the second-level TLB miss handler for direct
563  * misses. We are entered with:
565  * r16 = virtual page table faulting address
566  * r15 = PGD pointer
567  * r14 = ESR
568  * r13 = PACA
569  * r12 = TLB exception frame in PACA
570  * r11 = crap (free to use)
571  * r10 = crap (free to use)
573  * It can be re-entered by the linear mapping miss handler. However, to
574  * avoid too much complication, it will save/restore things for us
575  */
576 htw_tlb_miss:
577         /* Search if we already have a TLB entry for that virtual address, and
578          * if we do, bail out.
579          *
580          * MAS1:IND should be already set based on MAS4
581          */
582         PPC_TLBSRX_DOT(0,r16)
583         beq     htw_tlb_miss_done
585         /* Now, we need to walk the page tables. First check if we are in
586          * range.
587          */
588         rldicl. r10,r16,64-PGTABLE_EADDR_SIZE,PGTABLE_EADDR_SIZE+4
589         bne-    htw_tlb_miss_fault
591         /* Get the PGD pointer */
592         cmpldi  cr0,r15,0
593         beq-    htw_tlb_miss_fault
595         /* Get to PGD entry */
596         rldicl  r11,r16,64-(PGDIR_SHIFT-3),64-PGD_INDEX_SIZE-3
597         clrrdi  r10,r11,3
598         ldx     r15,r10,r15
599         cmpldi  cr0,r15,0
600         beq     htw_tlb_miss_fault
602 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
603         /* Get to PUD entry */
604         rldicl  r11,r16,64-(PUD_SHIFT-3),64-PUD_INDEX_SIZE-3
605         clrrdi  r10,r11,3
606         ldx     r15,r10,r15
607         cmpldi  cr0,r15,0
608         beq     htw_tlb_miss_fault
609 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
611         /* Get to PMD entry */
612         rldicl  r11,r16,64-(PMD_SHIFT-3),64-PMD_INDEX_SIZE-3
613         clrrdi  r10,r11,3
614         ldx     r15,r10,r15
615         cmpldi  cr0,r15,0
616         beq     htw_tlb_miss_fault
618         /* Ok, we're all right, we can now create an indirect entry for
619          * a 1M or 256M page.
620          *
621          * The last trick is now that because we use "half" pages for
622          * the HTW (1M IND is 2K and 256M IND is 32K) we need to account
623          * for an added LSB bit to the RPN. For 64K pages, there is no
624          * problem as we already use 32K arrays (half PTE pages), but for
625          * 4K page we need to extract a bit from the virtual address and
626          * insert it into the "PA52" bit of the RPN.
627          */
628 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
629         rlwimi  r15,r16,32-9,20,20
630 #endif
631         /* Now we build the MAS:
632          *
633          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
634          * MAS 1   :    Almost fully setup
635          *               - PID already updated by caller if necessary
636          *               - TSIZE for now is base ind page size always
637          * MAS 2   :    Use defaults
638          * MAS 3+7 :    Needs to be done
639          */
640 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
641         ori     r10,r15,(BOOK3E_PAGESZ_64K << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
642 #else
643         ori     r10,r15,(BOOK3E_PAGESZ_4K << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
644 #endif
646 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
647         srdi    r16,r10,32
648         mtspr   SPRN_MAS3,r10
649         mtspr   SPRN_MAS7,r16
650 MMU_FTR_SECTION_ELSE
651         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
652 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
654         tlbwe
656 htw_tlb_miss_done:
657         /* We don't bother with restoring DEAR or ESR since we know we are
658          * level 0 and just going back to userland. They are only needed
659          * if you are going to take an access fault
660          */
661         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_OK)
662         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
663         rfi
665 htw_tlb_miss_fault:
666         /* We need to check if it was an instruction miss. We know this
667          * though because r14 would contain -1
668          */
669         cmpdi   cr0,r14,-1
670         beq     1f
671         mtspr   SPRN_DEAR,r16
672         mtspr   SPRN_ESR,r14
673         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT)
674         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
675         b       exc_data_storage_book3e
676 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT)
677         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
678         b       exc_instruction_storage_book3e
681  * This is the guts of "any" level TLB miss handler for kernel linear
682  * mapping misses. We are entered with:
685  * r16 = faulting address
686  * r15 = crap (free to use)
687  * r14 = ESR (data) or -1 (instruction)
688  * r13 = PACA
689  * r12 = TLB exception frame in PACA
690  * r11 = crap (free to use)
691  * r10 = crap (free to use)
693  * In addition we know that we will not re-enter, so in theory, we could
694  * use a simpler epilog not restoring SRR0/1 etc.. but we'll do that later.
696  * We also need to be careful about MAS registers here & TLB reservation,
697  * as we know we'll have clobbered them if we interrupt the main TLB miss
698  * handlers in which case we probably want to do a full restart at level
699  * 0 rather than saving / restoring the MAS.
701  * Note: If we care about performance of that core, we can easily shuffle
702  *       a few things around
703  */
704 tlb_load_linear:
705         /* For now, we assume the linear mapping is contiguous and stops at
706          * linear_map_top. We also assume the size is a multiple of 1G, thus
707          * we only use 1G pages for now. That might have to be changed in a
708          * final implementation, especially when dealing with hypervisors
709          */
710         ld      r11,PACATOC(r13)
711         ld      r11,linear_map_top@got(r11)
712         ld      r10,0(r11)
713         cmpld   cr0,r10,r16
714         bge     tlb_load_linear_fault
716         /* MAS1 need whole new setup. */
717         li      r15,(BOOK3E_PAGESZ_1GB<<MAS1_TSIZE_SHIFT)
718         oris    r15,r15,MAS1_VALID@h    /* MAS1 needs V and TSIZE */
719         mtspr   SPRN_MAS1,r15
721         /* Already somebody there ? */
722         PPC_TLBSRX_DOT(0,r16)
723         beq     tlb_load_linear_done
725         /* Now we build the remaining MAS. MAS0 and 2 should be fine
726          * with their defaults, which leaves us with MAS 3 and 7. The
727          * mapping is linear, so we just take the address, clear the
728          * region bits, and or in the permission bits which are currently
729          * hard wired
730          */
731         clrrdi  r10,r16,30              /* 1G page index */
732         clrldi  r10,r10,4               /* clear region bits */
733         ori     r10,r10,MAS3_SR|MAS3_SW|MAS3_SX
735 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
736         srdi    r16,r10,32
737         mtspr   SPRN_MAS3,r10
738         mtspr   SPRN_MAS7,r16
739 MMU_FTR_SECTION_ELSE
740         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
741 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
743         tlbwe
745 tlb_load_linear_done:
746         /* We use the "error" epilog for success as we do want to
747          * restore to the initial faulting context, whatever it was.
748          * We do that because we can't resume a fault within a TLB
749          * miss handler, due to MAS and TLB reservation being clobbered.
750          */
751         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_LINEAR)
752         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
753         rfi
755 tlb_load_linear_fault:
756         /* We keep the DEAR and ESR around, this shouldn't have happened */
757         cmpdi   cr0,r14,-1
758         beq     1f
759         TLB_MISS_EPILOG_ERROR_SPECIAL
760         b       exc_data_storage_book3e
761 1:      TLB_MISS_EPILOG_ERROR_SPECIAL
762         b       exc_instruction_storage_book3e
765 #ifdef CONFIG_BOOK3E_MMU_TLB_STATS
766 .tlb_stat_inc:
767 1:      ldarx   r8,0,r9
768         addi    r8,r8,1
769         stdcx.  r8,0,r9
770         bne-    1b
771         blr
772 #endif