Linux 4.6-rc6
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / mm / tlb_low_64e.S
blobeb82d787d99a1140e660b4e5675a241ee2b92a5c
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>
23 #include <asm/kvm_asm.h>
24 #include <asm/kvm_booke_hv_asm.h>
26 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
27 #define VPTE_PMD_SHIFT  (PTE_INDEX_SIZE+1)
28 #else
29 #define VPTE_PMD_SHIFT  (PTE_INDEX_SIZE)
30 #endif
31 #define VPTE_PUD_SHIFT  (VPTE_PMD_SHIFT + PMD_INDEX_SIZE)
32 #define VPTE_PGD_SHIFT  (VPTE_PUD_SHIFT + PUD_INDEX_SIZE)
33 #define VPTE_INDEX_SIZE (VPTE_PGD_SHIFT + PGD_INDEX_SIZE)
35 /**********************************************************************
36  *                                                                    *
37  * TLB miss handling for Book3E with a bolted linear mapping          *
38  * No virtual page table, no nested TLB misses                        *
39  *                                                                    *
40  **********************************************************************/
43  * Note that, unlike non-bolted handlers, TLB_EXFRAME is not
44  * modified by the TLB miss handlers themselves, since the TLB miss
45  * handler code will not itself cause a recursive TLB miss.
46  *
47  * TLB_EXFRAME will be modified when crit/mc/debug exceptions are
48  * entered/exited.
49  */
50 .macro tlb_prolog_bolted intnum addr
51         mtspr   SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH,r12
52         mfspr   r12,SPRN_SPRG_TLB_EXFRAME
53         std     r13,EX_TLB_R13(r12)
54         std     r10,EX_TLB_R10(r12)
55         mfspr   r13,SPRN_SPRG_PACA
57         mfcr    r10
58         std     r11,EX_TLB_R11(r12)
59 #ifdef CONFIG_KVM_BOOKE_HV
60 BEGIN_FTR_SECTION
61         mfspr   r11, SPRN_SRR1
62 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_EMB_HV)
63 #endif
64         DO_KVM  \intnum, SPRN_SRR1
65         std     r16,EX_TLB_R16(r12)
66         mfspr   r16,\addr               /* get faulting address */
67         std     r14,EX_TLB_R14(r12)
68         ld      r14,PACAPGD(r13)
69         std     r15,EX_TLB_R15(r12)
70         std     r10,EX_TLB_CR(r12)
71 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
72         std     r7,EX_TLB_R7(r12)
73 #endif
74         TLB_MISS_PROLOG_STATS
75 .endm
77 .macro tlb_epilog_bolted
78         ld      r14,EX_TLB_CR(r12)
79 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
80         ld      r7,EX_TLB_R7(r12)
81 #endif
82         ld      r10,EX_TLB_R10(r12)
83         ld      r11,EX_TLB_R11(r12)
84         ld      r13,EX_TLB_R13(r12)
85         mtcr    r14
86         ld      r14,EX_TLB_R14(r12)
87         ld      r15,EX_TLB_R15(r12)
88         TLB_MISS_RESTORE_STATS
89         ld      r16,EX_TLB_R16(r12)
90         mfspr   r12,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH
91 .endm
93 /* Data TLB miss */
94         START_EXCEPTION(data_tlb_miss_bolted)
95         tlb_prolog_bolted BOOKE_INTERRUPT_DTLB_MISS SPRN_DEAR
97         /* We need _PAGE_PRESENT and  _PAGE_ACCESSED set */
99         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
100          */
101         /* We pre-test some combination of permissions to avoid double
102          * faults:
103          *
104          * We move the ESR:ST bit into the position of _PAGE_BAP_SW in the PTE
105          * ESR_ST   is 0x00800000
106          * _PAGE_BAP_SW is 0x00000010
107          * So the shift is >> 19. This tests for supervisor writeability.
108          * If the page happens to be supervisor writeable and not user
109          * writeable, we will take a new fault later, but that should be
110          * a rare enough case.
111          *
112          * We also move ESR_ST in _PAGE_DIRTY position
113          * _PAGE_DIRTY is 0x00001000 so the shift is >> 11
114          *
115          * MAS1 is preset for all we need except for TID that needs to
116          * be cleared for kernel translations
117          */
119         mfspr   r11,SPRN_ESR
121         srdi    r15,r16,60              /* get region */
122         rldicl. r10,r16,64-PGTABLE_EADDR_SIZE,PGTABLE_EADDR_SIZE+4
123         bne-    dtlb_miss_fault_bolted  /* Bail if fault addr is invalid */
125         rlwinm  r10,r11,32-19,27,27
126         rlwimi  r10,r11,32-16,19,19
127         cmpwi   r15,0                   /* user vs kernel check */
128         ori     r10,r10,_PAGE_PRESENT
129         oris    r11,r10,_PAGE_ACCESSED@h
131         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO_BOLTED
132         bne     tlb_miss_kernel_bolted
134 tlb_miss_common_bolted:
136  * This is the guts of the TLB miss handler for bolted-linear.
137  * We are entered with:
139  * r16 = faulting address
140  * r15 = crap (free to use)
141  * r14 = page table base
142  * r13 = PACA
143  * r11 = PTE permission mask
144  * r10 = crap (free to use)
145  */
146         rldicl  r15,r16,64-PGDIR_SHIFT+3,64-PGD_INDEX_SIZE-3
147         cmpldi  cr0,r14,0
148         clrrdi  r15,r15,3
149         beq     tlb_miss_fault_bolted   /* No PGDIR, bail */
151 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
152         /* Set the TLB reservation and search for existing entry. Then load
153          * the entry.
154          */
155         PPC_TLBSRX_DOT(0,R16)
156         ldx     r14,r14,r15             /* grab pgd entry */
157         beq     tlb_miss_done_bolted    /* tlb exists already, bail */
158 MMU_FTR_SECTION_ELSE
159         ldx     r14,r14,r15             /* grab pgd entry */
160 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
162 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
163         rldicl  r15,r16,64-PUD_SHIFT+3,64-PUD_INDEX_SIZE-3
164         clrrdi  r15,r15,3
165         cmpdi   cr0,r14,0
166         bge     tlb_miss_fault_bolted   /* Bad pgd entry or hugepage; bail */
167         ldx     r14,r14,r15             /* grab pud entry */
168 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
170         rldicl  r15,r16,64-PMD_SHIFT+3,64-PMD_INDEX_SIZE-3
171         clrrdi  r15,r15,3
172         cmpdi   cr0,r14,0
173         bge     tlb_miss_fault_bolted
174         ldx     r14,r14,r15             /* Grab pmd entry */
176         rldicl  r15,r16,64-PAGE_SHIFT+3,64-PTE_INDEX_SIZE-3
177         clrrdi  r15,r15,3
178         cmpdi   cr0,r14,0
179         bge     tlb_miss_fault_bolted
180         ldx     r14,r14,r15             /* Grab PTE, normal (!huge) page */
182         /* Check if required permissions are met */
183         andc.   r15,r11,r14
184         rldicr  r15,r14,64-(PTE_RPN_SHIFT-PAGE_SHIFT),63-PAGE_SHIFT
185         bne-    tlb_miss_fault_bolted
187         /* Now we build the MAS:
188          *
189          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
190          * MAS 1   :    Almost fully setup
191          *               - PID already updated by caller if necessary
192          *               - TSIZE need change if !base page size, not
193          *                 yet implemented for now
194          * MAS 2   :    Defaults not useful, need to be redone
195          * MAS 3+7 :    Needs to be done
196          */
197         clrrdi  r11,r16,12              /* Clear low crap in EA */
198         clrldi  r15,r15,12              /* Clear crap at the top */
199         rlwimi  r11,r14,32-19,27,31     /* Insert WIMGE */
200         rlwimi  r15,r14,32-8,22,25      /* Move in U bits */
201         mtspr   SPRN_MAS2,r11
202         andi.   r11,r14,_PAGE_DIRTY
203         rlwimi  r15,r14,32-2,26,31      /* Move in BAP bits */
205         /* Mask out SW and UW if !DIRTY (XXX optimize this !) */
206         bne     1f
207         li      r11,MAS3_SW|MAS3_UW
208         andc    r15,r15,r11
210         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r15
211         tlbwe
213 tlb_miss_done_bolted:
214         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_OK)
215         tlb_epilog_bolted
216         rfi
218 itlb_miss_kernel_bolted:
219         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_BAP_SX  /* Base perm */
220         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
221 tlb_miss_kernel_bolted:
222         mfspr   r10,SPRN_MAS1
223         ld      r14,PACA_KERNELPGD(r13)
224         cmpldi  cr0,r15,8               /* Check for vmalloc region */
225         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
226         mtspr   SPRN_MAS1,r10
227         beq+    tlb_miss_common_bolted
229 tlb_miss_fault_bolted:
230         /* We need to check if it was an instruction miss */
231         andi.   r10,r11,_PAGE_EXEC|_PAGE_BAP_SX
232         bne     itlb_miss_fault_bolted
233 dtlb_miss_fault_bolted:
234         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
235         tlb_epilog_bolted
236         b       exc_data_storage_book3e
237 itlb_miss_fault_bolted:
238         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
239         tlb_epilog_bolted
240         b       exc_instruction_storage_book3e
242 /* Instruction TLB miss */
243         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss_bolted)
244         tlb_prolog_bolted BOOKE_INTERRUPT_ITLB_MISS SPRN_SRR0
246         rldicl. r10,r16,64-PGTABLE_EADDR_SIZE,PGTABLE_EADDR_SIZE+4
247         srdi    r15,r16,60              /* get region */
248         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO_BOLTED
249         bne-    itlb_miss_fault_bolted
251         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_EXEC    /* Base perm */
253         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
254          */
256         cmpldi  cr0,r15,0                       /* Check for user region */
257         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
258         beq     tlb_miss_common_bolted
259         b       itlb_miss_kernel_bolted
261 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
263  * TLB miss handling for e6500 and derivatives, using hardware tablewalk.
265  * Linear mapping is bolted: no virtual page table or nested TLB misses
266  * Indirect entries in TLB1, hardware loads resulting direct entries
267  *    into TLB0
268  * No HES or NV hint on TLB1, so we need to do software round-robin
269  * No tlbsrx. so we need a spinlock, and we have to deal
270  *    with MAS-damage caused by tlbsx
271  * 4K pages only
272  */
274         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss_e6500)
275         tlb_prolog_bolted BOOKE_INTERRUPT_ITLB_MISS SPRN_SRR0
277         ld      r11,PACA_TCD_PTR(r13)
278         srdi.   r15,r16,60              /* get region */
279         ori     r16,r16,1
281         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO_BOLTED
282         bne     tlb_miss_kernel_e6500   /* user/kernel test */
284         b       tlb_miss_common_e6500
286         START_EXCEPTION(data_tlb_miss_e6500)
287         tlb_prolog_bolted BOOKE_INTERRUPT_DTLB_MISS SPRN_DEAR
289         ld      r11,PACA_TCD_PTR(r13)
290         srdi.   r15,r16,60              /* get region */
291         rldicr  r16,r16,0,62
293         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO_BOLTED
294         bne     tlb_miss_kernel_e6500   /* user vs kernel check */
297  * This is the guts of the TLB miss handler for e6500 and derivatives.
298  * We are entered with:
300  * r16 = page of faulting address (low bit 0 if data, 1 if instruction)
301  * r15 = crap (free to use)
302  * r14 = page table base
303  * r13 = PACA
304  * r11 = tlb_per_core ptr
305  * r10 = crap (free to use)
306  * r7  = esel_next
307  */
308 tlb_miss_common_e6500:
309         crmove  cr2*4+2,cr0*4+2         /* cr2.eq != 0 if kernel address */
311 BEGIN_FTR_SECTION               /* CPU_FTR_SMT */
312         /*
313          * Search if we already have an indirect entry for that virtual
314          * address, and if we do, bail out.
315          *
316          * MAS6:IND should be already set based on MAS4
317          */
318         lhz     r10,PACAPACAINDEX(r13)
319         addi    r10,r10,1
320         crclr   cr1*4+eq        /* set cr1.eq = 0 for non-recursive */
321 1:      lbarx   r15,0,r11
322         cmpdi   r15,0
323         bne     2f
324         stbcx.  r10,0,r11
325         bne     1b
327         .subsection 1
328 2:      cmpd    cr1,r15,r10     /* recursive lock due to mcheck/crit/etc? */
329         beq     cr1,3b          /* unlock will happen if cr1.eq = 0 */
330 10:     lbz     r15,0(r11)
331         cmpdi   r15,0
332         bne     10b
333         b       1b
334         .previous
335 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_SMT)
337         lbz     r7,TCD_ESEL_NEXT(r11)
339 BEGIN_FTR_SECTION               /* CPU_FTR_SMT */
340         /*
341          * Erratum A-008139 says that we can't use tlbwe to change
342          * an indirect entry in any way (including replacing or
343          * invalidating) if the other thread could be in the process
344          * of a lookup.  The workaround is to invalidate the entry
345          * with tlbilx before overwriting.
346          */
348         rlwinm  r10,r7,16,0xff0000
349         oris    r10,r10,MAS0_TLBSEL(1)@h
350         mtspr   SPRN_MAS0,r10
351         isync
352         tlbre
353         mfspr   r15,SPRN_MAS1
354         andis.  r15,r15,MAS1_VALID@h
355         beq     5f
357 BEGIN_FTR_SECTION_NESTED(532)
358         mfspr   r10,SPRN_MAS8
359         rlwinm  r10,r10,0,0x80000fff  /* tgs,tlpid -> sgs,slpid */
360         mtspr   SPRN_MAS5,r10
361 END_FTR_SECTION_NESTED(CPU_FTR_EMB_HV,CPU_FTR_EMB_HV,532)
363         mfspr   r10,SPRN_MAS1
364         rlwinm  r15,r10,0,0x3fff0000  /* tid -> spid */
365         rlwimi  r15,r10,20,0x00000003 /* ind,ts -> sind,sas */
366         mfspr   r10,SPRN_MAS6
367         mtspr   SPRN_MAS6,r15
369         mfspr   r15,SPRN_MAS2
370         isync
371         tlbilxva 0,r15
372         isync
374         mtspr   SPRN_MAS6,r10
377 BEGIN_FTR_SECTION_NESTED(532)
378         li      r10,0
379         mtspr   SPRN_MAS8,r10
380         mtspr   SPRN_MAS5,r10
381 END_FTR_SECTION_NESTED(CPU_FTR_EMB_HV,CPU_FTR_EMB_HV,532)
383         tlbsx   0,r16
384         mfspr   r10,SPRN_MAS1
385         andis.  r15,r10,MAS1_VALID@h
386         bne     tlb_miss_done_e6500
387 FTR_SECTION_ELSE
388         mfspr   r10,SPRN_MAS1
389 ALT_FTR_SECTION_END_IFSET(CPU_FTR_SMT)
391         oris    r10,r10,MAS1_VALID@h
392         beq     cr2,4f
393         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
394 4:      mtspr   SPRN_MAS1,r10
396         /* Now, we need to walk the page tables. First check if we are in
397          * range.
398          */
399         rldicl. r10,r16,64-PGTABLE_EADDR_SIZE,PGTABLE_EADDR_SIZE+4
400         bne-    tlb_miss_fault_e6500
402         rldicl  r15,r16,64-PGDIR_SHIFT+3,64-PGD_INDEX_SIZE-3
403         cmpldi  cr0,r14,0
404         clrrdi  r15,r15,3
405         beq-    tlb_miss_fault_e6500 /* No PGDIR, bail */
406         ldx     r14,r14,r15             /* grab pgd entry */
408         rldicl  r15,r16,64-PUD_SHIFT+3,64-PUD_INDEX_SIZE-3
409         clrrdi  r15,r15,3
410         cmpdi   cr0,r14,0
411         bge     tlb_miss_huge_e6500     /* Bad pgd entry or hugepage; bail */
412         ldx     r14,r14,r15             /* grab pud entry */
414         rldicl  r15,r16,64-PMD_SHIFT+3,64-PMD_INDEX_SIZE-3
415         clrrdi  r15,r15,3
416         cmpdi   cr0,r14,0
417         bge     tlb_miss_huge_e6500
418         ldx     r14,r14,r15             /* Grab pmd entry */
420         mfspr   r10,SPRN_MAS0
421         cmpdi   cr0,r14,0
422         bge     tlb_miss_huge_e6500
424         /* Now we build the MAS for a 2M indirect page:
425          *
426          * MAS 0   :    ESEL needs to be filled by software round-robin
427          * MAS 1   :    Fully set up
428          *               - PID already updated by caller if necessary
429          *               - TSIZE for now is base ind page size always
430          *               - TID already cleared if necessary
431          * MAS 2   :    Default not 2M-aligned, need to be redone
432          * MAS 3+7 :    Needs to be done
433          */
435         ori     r14,r14,(BOOK3E_PAGESZ_4K << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
436         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r14
438         clrrdi  r15,r16,21              /* make EA 2M-aligned */
439         mtspr   SPRN_MAS2,r15
441 tlb_miss_huge_done_e6500:
442         lbz     r16,TCD_ESEL_MAX(r11)
443         lbz     r14,TCD_ESEL_FIRST(r11)
444         rlwimi  r10,r7,16,0x00ff0000    /* insert esel_next into MAS0 */
445         addi    r7,r7,1                 /* increment esel_next */
446         mtspr   SPRN_MAS0,r10
447         cmpw    r7,r16
448         iseleq  r7,r14,r7               /* if next == last use first */
449         stb     r7,TCD_ESEL_NEXT(r11)
451         tlbwe
453 tlb_miss_done_e6500:
454         .macro  tlb_unlock_e6500
455 BEGIN_FTR_SECTION
456         beq     cr1,1f          /* no unlock if lock was recursively grabbed */
457         li      r15,0
458         isync
459         stb     r15,0(r11)
461 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_SMT)
462         .endm
464         tlb_unlock_e6500
465         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_OK)
466         tlb_epilog_bolted
467         rfi
469 tlb_miss_huge_e6500:
470         beq     tlb_miss_fault_e6500
471         li      r10,1
472         andi.   r15,r14,HUGEPD_SHIFT_MASK@l /* r15 = psize */
473         rldimi  r14,r10,63,0            /* Set PD_HUGE */
474         xor     r14,r14,r15             /* Clear size bits */
475         ldx     r14,0,r14
477         /*
478          * Now we build the MAS for a huge page.
479          *
480          * MAS 0   :    ESEL needs to be filled by software round-robin
481          *               - can be handled by indirect code
482          * MAS 1   :    Need to clear IND and set TSIZE
483          * MAS 2,3+7:   Needs to be redone similar to non-tablewalk handler
484          */
486         subi    r15,r15,10              /* Convert psize to tsize */
487         mfspr   r10,SPRN_MAS1
488         rlwinm  r10,r10,0,~MAS1_IND
489         rlwimi  r10,r15,MAS1_TSIZE_SHIFT,MAS1_TSIZE_MASK
490         mtspr   SPRN_MAS1,r10
492         li      r10,-0x400
493         sld     r15,r10,r15             /* Generate mask based on size */
494         and     r10,r16,r15
495         rldicr  r15,r14,64-(PTE_RPN_SHIFT-PAGE_SHIFT),63-PAGE_SHIFT
496         rlwimi  r10,r14,32-19,27,31     /* Insert WIMGE */
497         clrldi  r15,r15,PAGE_SHIFT      /* Clear crap at the top */
498         rlwimi  r15,r14,32-8,22,25      /* Move in U bits */
499         mtspr   SPRN_MAS2,r10
500         andi.   r10,r14,_PAGE_DIRTY
501         rlwimi  r15,r14,32-2,26,31      /* Move in BAP bits */
503         /* Mask out SW and UW if !DIRTY (XXX optimize this !) */
504         bne     1f
505         li      r10,MAS3_SW|MAS3_UW
506         andc    r15,r15,r10
508         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r15
510         mfspr   r10,SPRN_MAS0
511         b       tlb_miss_huge_done_e6500
513 tlb_miss_kernel_e6500:
514         ld      r14,PACA_KERNELPGD(r13)
515         cmpldi  cr1,r15,8               /* Check for vmalloc region */
516         beq+    cr1,tlb_miss_common_e6500
518 tlb_miss_fault_e6500:
519         tlb_unlock_e6500
520         /* We need to check if it was an instruction miss */
521         andi.   r16,r16,1
522         bne     itlb_miss_fault_e6500
523 dtlb_miss_fault_e6500:
524         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
525         tlb_epilog_bolted
526         b       exc_data_storage_book3e
527 itlb_miss_fault_e6500:
528         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
529         tlb_epilog_bolted
530         b       exc_instruction_storage_book3e
531 #endif /* CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E */
533 /**********************************************************************
534  *                                                                    *
535  * TLB miss handling for Book3E with TLB reservation and HES support  *
536  *                                                                    *
537  **********************************************************************/
540 /* Data TLB miss */
541         START_EXCEPTION(data_tlb_miss)
542         TLB_MISS_PROLOG
544         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in normal
545          * fault case since that's the only interesting values here.
546          * We could probably also optimize by not saving SRR0/1 in the
547          * linear mapping case but I'll leave that for later
548          */
549         mfspr   r14,SPRN_ESR
550         mfspr   r16,SPRN_DEAR           /* get faulting address */
551         srdi    r15,r16,60              /* get region */
552         cmpldi  cr0,r15,0xc             /* linear mapping ? */
553         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
554         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
556         /* The page tables are mapped virtually linear. At this point, though,
557          * we don't know whether we are trying to fault in a first level
558          * virtual address or a virtual page table address. We can get that
559          * from bit 0x1 of the region ID which we have set for a page table
560          */
561         andi.   r10,r15,0x1
562         bne-    virt_page_table_tlb_miss
564         std     r14,EX_TLB_ESR(r12);    /* save ESR */
565         std     r16,EX_TLB_DEAR(r12);   /* save DEAR */
567          /* We need _PAGE_PRESENT and  _PAGE_ACCESSED set */
568         li      r11,_PAGE_PRESENT
569         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
571         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
572          */
573         cmpldi  cr0,r15,0               /* Check for user region */
575         /* We pre-test some combination of permissions to avoid double
576          * faults:
577          *
578          * We move the ESR:ST bit into the position of _PAGE_BAP_SW in the PTE
579          * ESR_ST   is 0x00800000
580          * _PAGE_BAP_SW is 0x00000010
581          * So the shift is >> 19. This tests for supervisor writeability.
582          * If the page happens to be supervisor writeable and not user
583          * writeable, we will take a new fault later, but that should be
584          * a rare enough case.
585          *
586          * We also move ESR_ST in _PAGE_DIRTY position
587          * _PAGE_DIRTY is 0x00001000 so the shift is >> 11
588          *
589          * MAS1 is preset for all we need except for TID that needs to
590          * be cleared for kernel translations
591          */
592         rlwimi  r11,r14,32-19,27,27
593         rlwimi  r11,r14,32-16,19,19
594         beq     normal_tlb_miss
595         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
596 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
597         cmpldi  cr0,r15,8               /* Check for vmalloc region */
598         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
599         mtspr   SPRN_MAS1,r10
600         beq+    normal_tlb_miss
602         /* We got a crappy address, just fault with whatever DEAR and ESR
603          * are here
604          */
605         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
606         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
607         b       exc_data_storage_book3e
609 /* Instruction TLB miss */
610         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss)
611         TLB_MISS_PROLOG
613         /* If we take a recursive fault, the second level handler may need
614          * to know whether we are handling a data or instruction fault in
615          * order to get to the right store fault handler. We provide that
616          * info by writing a crazy value in ESR in our exception frame
617          */
618         li      r14,-1  /* store to exception frame is done later */
620         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in the non
621          * linear mapping case since we know the linear mapping case will
622          * not re-enter. We could indeed optimize and also not save SRR0/1
623          * in the linear mapping case but I'll leave that for later
624          *
625          * Faulting address is SRR0 which is already in r16
626          */
627         srdi    r15,r16,60              /* get region */
628         cmpldi  cr0,r15,0xc             /* linear mapping ? */
629         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
630         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
632         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
633          */
634         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_EXEC    /* Base perm */
635         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
637         cmpldi  cr0,r15,0                       /* Check for user region */
638         std     r14,EX_TLB_ESR(r12)             /* write crazy -1 to frame */
639         beq     normal_tlb_miss
641         li      r11,_PAGE_PRESENT|_PAGE_BAP_SX  /* Base perm */
642         oris    r11,r11,_PAGE_ACCESSED@h
643         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
644         mfspr   r10,SPRN_MAS1
645         cmpldi  cr0,r15,8                       /* Check for vmalloc region */
646         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
647         mtspr   SPRN_MAS1,r10
648         beq+    normal_tlb_miss
650         /* We got a crappy address, just fault */
651         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
652         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
653         b       exc_instruction_storage_book3e
656  * This is the guts of the first-level TLB miss handler for direct
657  * misses. We are entered with:
659  * r16 = faulting address
660  * r15 = region ID
661  * r14 = crap (free to use)
662  * r13 = PACA
663  * r12 = TLB exception frame in PACA
664  * r11 = PTE permission mask
665  * r10 = crap (free to use)
666  */
667 normal_tlb_miss:
668         /* So we first construct the page table address. We do that by
669          * shifting the bottom of the address (not the region ID) by
670          * PAGE_SHIFT-3, clearing the bottom 3 bits (get a PTE ptr) and
671          * or'ing the fourth high bit.
672          *
673          * NOTE: For 64K pages, we do things slightly differently in
674          * order to handle the weird page table format used by linux
675          */
676         ori     r10,r15,0x1
677 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
678         /* For the top bits, 16 bytes per PTE */
679         rldicl  r14,r16,64-(PAGE_SHIFT-4),PAGE_SHIFT-4+4
680         /* Now create the bottom bits as 0 in position 0x8000 and
681          * the rest calculated for 8 bytes per PTE
682          */
683         rldicl  r15,r16,64-(PAGE_SHIFT-3),64-15
684         /* Insert the bottom bits in */
685         rlwimi  r14,r15,0,16,31
686 #else
687         rldicl  r14,r16,64-(PAGE_SHIFT-3),PAGE_SHIFT-3+4
688 #endif
689         sldi    r15,r10,60
690         clrrdi  r14,r14,3
691         or      r10,r15,r14
693 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
694         /* Set the TLB reservation and search for existing entry. Then load
695          * the entry.
696          */
697         PPC_TLBSRX_DOT(0,R16)
698         ld      r14,0(r10)
699         beq     normal_tlb_miss_done
700 MMU_FTR_SECTION_ELSE
701         ld      r14,0(r10)
702 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
704 finish_normal_tlb_miss:
705         /* Check if required permissions are met */
706         andc.   r15,r11,r14
707         bne-    normal_tlb_miss_access_fault
709         /* Now we build the MAS:
710          *
711          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
712          * MAS 1   :    Almost fully setup
713          *               - PID already updated by caller if necessary
714          *               - TSIZE need change if !base page size, not
715          *                 yet implemented for now
716          * MAS 2   :    Defaults not useful, need to be redone
717          * MAS 3+7 :    Needs to be done
718          *
719          * TODO: mix up code below for better scheduling
720          */
721         clrrdi  r11,r16,12              /* Clear low crap in EA */
722         rlwimi  r11,r14,32-19,27,31     /* Insert WIMGE */
723         mtspr   SPRN_MAS2,r11
725         /* Check page size, if not standard, update MAS1 */
726         rldicl  r11,r14,64-8,64-8
727 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
728         cmpldi  cr0,r11,BOOK3E_PAGESZ_64K
729 #else
730         cmpldi  cr0,r11,BOOK3E_PAGESZ_4K
731 #endif
732         beq-    1f
733         mfspr   r11,SPRN_MAS1
734         rlwimi  r11,r14,31,21,24
735         rlwinm  r11,r11,0,21,19
736         mtspr   SPRN_MAS1,r11
738         /* Move RPN in position */
739         rldicr  r11,r14,64-(PTE_RPN_SHIFT-PAGE_SHIFT),63-PAGE_SHIFT
740         clrldi  r15,r11,12              /* Clear crap at the top */
741         rlwimi  r15,r14,32-8,22,25      /* Move in U bits */
742         rlwimi  r15,r14,32-2,26,31      /* Move in BAP bits */
744         /* Mask out SW and UW if !DIRTY (XXX optimize this !) */
745         andi.   r11,r14,_PAGE_DIRTY
746         bne     1f
747         li      r11,MAS3_SW|MAS3_UW
748         andc    r15,r15,r11
750 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
751         srdi    r16,r15,32
752         mtspr   SPRN_MAS3,r15
753         mtspr   SPRN_MAS7,r16
754 MMU_FTR_SECTION_ELSE
755         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r15
756 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
758         tlbwe
760 normal_tlb_miss_done:
761         /* We don't bother with restoring DEAR or ESR since we know we are
762          * level 0 and just going back to userland. They are only needed
763          * if you are going to take an access fault
764          */
765         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_OK)
766         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
767         rfi
769 normal_tlb_miss_access_fault:
770         /* We need to check if it was an instruction miss */
771         andi.   r10,r11,_PAGE_EXEC
772         bne     1f
773         ld      r14,EX_TLB_DEAR(r12)
774         ld      r15,EX_TLB_ESR(r12)
775         mtspr   SPRN_DEAR,r14
776         mtspr   SPRN_ESR,r15
777         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
778         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
779         b       exc_data_storage_book3e
780 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
781         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
782         b       exc_instruction_storage_book3e
786  * This is the guts of the second-level TLB miss handler for direct
787  * misses. We are entered with:
789  * r16 = virtual page table faulting address
790  * r15 = region (top 4 bits of address)
791  * r14 = crap (free to use)
792  * r13 = PACA
793  * r12 = TLB exception frame in PACA
794  * r11 = crap (free to use)
795  * r10 = crap (free to use)
797  * Note that this should only ever be called as a second level handler
798  * with the current scheme when using SW load.
799  * That means we can always get the original fault DEAR at
800  * EX_TLB_DEAR-EX_TLB_SIZE(r12)
802  * It can be re-entered by the linear mapping miss handler. However, to
803  * avoid too much complication, it will restart the whole fault at level
804  * 0 so we don't care too much about clobbers
806  * XXX That code was written back when we couldn't clobber r14. We can now,
807  * so we could probably optimize things a bit
808  */
809 virt_page_table_tlb_miss:
810         /* Are we hitting a kernel page table ? */
811         andi.   r10,r15,0x8
813         /* The cool thing now is that r10 contains 0 for user and 8 for kernel,
814          * and we happen to have the swapper_pg_dir at offset 8 from the user
815          * pgdir in the PACA :-).
816          */
817         add     r11,r10,r13
819         /* If kernel, we need to clear MAS1 TID */
820         beq     1f
821         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
822         mfspr   r10,SPRN_MAS1
823         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
824         mtspr   SPRN_MAS1,r10
826 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
827         /* Search if we already have a TLB entry for that virtual address, and
828          * if we do, bail out.
829          */
830         PPC_TLBSRX_DOT(0,R16)
831         beq     virt_page_table_tlb_miss_done
832 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
834         /* Now, we need to walk the page tables. First check if we are in
835          * range.
836          */
837         rldicl. r10,r16,64-(VPTE_INDEX_SIZE+3),VPTE_INDEX_SIZE+3+4
838         bne-    virt_page_table_tlb_miss_fault
840         /* Get the PGD pointer */
841         ld      r15,PACAPGD(r11)
842         cmpldi  cr0,r15,0
843         beq-    virt_page_table_tlb_miss_fault
845         /* Get to PGD entry */
846         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PGD_SHIFT,64-PGD_INDEX_SIZE-3
847         clrrdi  r10,r11,3
848         ldx     r15,r10,r15
849         cmpdi   cr0,r15,0
850         bge     virt_page_table_tlb_miss_fault
852 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
853         /* Get to PUD entry */
854         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PUD_SHIFT,64-PUD_INDEX_SIZE-3
855         clrrdi  r10,r11,3
856         ldx     r15,r10,r15
857         cmpdi   cr0,r15,0
858         bge     virt_page_table_tlb_miss_fault
859 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
861         /* Get to PMD entry */
862         rldicl  r11,r16,64-VPTE_PMD_SHIFT,64-PMD_INDEX_SIZE-3
863         clrrdi  r10,r11,3
864         ldx     r15,r10,r15
865         cmpdi   cr0,r15,0
866         bge     virt_page_table_tlb_miss_fault
868         /* Ok, we're all right, we can now create a kernel translation for
869          * a 4K or 64K page from r16 -> r15.
870          */
871         /* Now we build the MAS:
872          *
873          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
874          * MAS 1   :    Almost fully setup
875          *               - PID already updated by caller if necessary
876          *               - TSIZE for now is base page size always
877          * MAS 2   :    Use defaults
878          * MAS 3+7 :    Needs to be done
879          *
880          * So we only do MAS 2 and 3 for now...
881          */
882         clrldi  r11,r15,4               /* remove region ID from RPN */
883         ori     r10,r11,1               /* Or-in SR */
885 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
886         srdi    r16,r10,32
887         mtspr   SPRN_MAS3,r10
888         mtspr   SPRN_MAS7,r16
889 MMU_FTR_SECTION_ELSE
890         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
891 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
893         tlbwe
895 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
896 virt_page_table_tlb_miss_done:
898         /* We have overridden MAS2:EPN but currently our primary TLB miss
899          * handler will always restore it so that should not be an issue,
900          * if we ever optimize the primary handler to not write MAS2 on
901          * some cases, we'll have to restore MAS2:EPN here based on the
902          * original fault's DEAR. If we do that we have to modify the
903          * ITLB miss handler to also store SRR0 in the exception frame
904          * as DEAR.
905          *
906          * However, one nasty thing we did is we cleared the reservation
907          * (well, potentially we did). We do a trick here thus if we
908          * are not a level 0 exception (we interrupted the TLB miss) we
909          * offset the return address by -4 in order to replay the tlbsrx
910          * instruction there
911          */
912         subf    r10,r13,r12
913         cmpldi  cr0,r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE
914         bne-    1f
915         ld      r11,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE+EX_TLB_SRR0(r13)
916         addi    r10,r11,-4
917         std     r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE+EX_TLB_SRR0(r13)
919 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_USE_TLBRSRV)
920         /* Return to caller, normal case */
921         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_OK);
922         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
923         rfi
925 virt_page_table_tlb_miss_fault:
926         /* If we fault here, things are a little bit tricky. We need to call
927          * either data or instruction store fault, and we need to retrieve
928          * the original fault address and ESR (for data).
929          *
930          * The thing is, we know that in normal circumstances, this is
931          * always called as a second level tlb miss for SW load or as a first
932          * level TLB miss for HW load, so we should be able to peek at the
933          * relevant information in the first exception frame in the PACA.
934          *
935          * However, we do need to double check that, because we may just hit
936          * a stray kernel pointer or a userland attack trying to hit those
937          * areas. If that is the case, we do a data fault. (We can't get here
938          * from an instruction tlb miss anyway).
939          *
940          * Note also that when going to a fault, we must unwind the previous
941          * level as well. Since we are doing that, we don't need to clear or
942          * restore the TLB reservation neither.
943          */
944         subf    r10,r13,r12
945         cmpldi  cr0,r10,PACA_EXTLB+EX_TLB_SIZE
946         bne-    virt_page_table_tlb_miss_whacko_fault
948         /* We dig the original DEAR and ESR from slot 0 */
949         ld      r15,EX_TLB_DEAR+PACA_EXTLB(r13)
950         ld      r16,EX_TLB_ESR+PACA_EXTLB(r13)
952         /* We check for the "special" ESR value for instruction faults */
953         cmpdi   cr0,r16,-1
954         beq     1f
955         mtspr   SPRN_DEAR,r15
956         mtspr   SPRN_ESR,r16
957         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
958         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
959         b       exc_data_storage_book3e
960 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
961         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
962         b       exc_instruction_storage_book3e
964 virt_page_table_tlb_miss_whacko_fault:
965         /* The linear fault will restart everything so ESR and DEAR will
966          * not have been clobbered, let's just fault with what we have
967          */
968         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT);
969         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
970         b       exc_data_storage_book3e
973 /**************************************************************
974  *                                                            *
975  * TLB miss handling for Book3E with hw page table support    *
976  *                                                            *
977  **************************************************************/
980 /* Data TLB miss */
981         START_EXCEPTION(data_tlb_miss_htw)
982         TLB_MISS_PROLOG
984         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in normal
985          * fault case since that's the only interesting values here.
986          * We could probably also optimize by not saving SRR0/1 in the
987          * linear mapping case but I'll leave that for later
988          */
989         mfspr   r14,SPRN_ESR
990         mfspr   r16,SPRN_DEAR           /* get faulting address */
991         srdi    r11,r16,60              /* get region */
992         cmpldi  cr0,r11,0xc             /* linear mapping ? */
993         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
994         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
996         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
997          */
998         cmpldi  cr0,r11,0               /* Check for user region */
999         ld      r15,PACAPGD(r13)        /* Load user pgdir */
1000         beq     htw_tlb_miss
1002         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
1003 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
1004         cmpldi  cr0,r11,8               /* Check for vmalloc region */
1005         rlwinm  r10,r10,0,16,1          /* Clear TID */
1006         mtspr   SPRN_MAS1,r10
1007         ld      r15,PACA_KERNELPGD(r13) /* Load kernel pgdir */
1008         beq+    htw_tlb_miss
1010         /* We got a crappy address, just fault with whatever DEAR and ESR
1011          * are here
1012          */
1013         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
1014         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
1015         b       exc_data_storage_book3e
1017 /* Instruction TLB miss */
1018         START_EXCEPTION(instruction_tlb_miss_htw)
1019         TLB_MISS_PROLOG
1021         /* If we take a recursive fault, the second level handler may need
1022          * to know whether we are handling a data or instruction fault in
1023          * order to get to the right store fault handler. We provide that
1024          * info by keeping a crazy value for ESR in r14
1025          */
1026         li      r14,-1  /* store to exception frame is done later */
1028         /* Now we handle the fault proper. We only save DEAR in the non
1029          * linear mapping case since we know the linear mapping case will
1030          * not re-enter. We could indeed optimize and also not save SRR0/1
1031          * in the linear mapping case but I'll leave that for later
1032          *
1033          * Faulting address is SRR0 which is already in r16
1034          */
1035         srdi    r11,r16,60              /* get region */
1036         cmpldi  cr0,r11,0xc             /* linear mapping ? */
1037         TLB_MISS_STATS_SAVE_INFO
1038         beq     tlb_load_linear         /* yes -> go to linear map load */
1040         /* We do the user/kernel test for the PID here along with the RW test
1041          */
1042         cmpldi  cr0,r11,0                       /* Check for user region */
1043         ld      r15,PACAPGD(r13)                /* Load user pgdir */
1044         beq     htw_tlb_miss
1046         /* XXX replace the RMW cycles with immediate loads + writes */
1047 1:      mfspr   r10,SPRN_MAS1
1048         cmpldi  cr0,r11,8                       /* Check for vmalloc region */
1049         rlwinm  r10,r10,0,16,1                  /* Clear TID */
1050         mtspr   SPRN_MAS1,r10
1051         ld      r15,PACA_KERNELPGD(r13)         /* Load kernel pgdir */
1052         beq+    htw_tlb_miss
1054         /* We got a crappy address, just fault */
1055         TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_NORM_FAULT)
1056         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
1057         b       exc_instruction_storage_book3e
1061  * This is the guts of the second-level TLB miss handler for direct
1062  * misses. We are entered with:
1064  * r16 = virtual page table faulting address
1065  * r15 = PGD pointer
1066  * r14 = ESR
1067  * r13 = PACA
1068  * r12 = TLB exception frame in PACA
1069  * r11 = crap (free to use)
1070  * r10 = crap (free to use)
1072  * It can be re-entered by the linear mapping miss handler. However, to
1073  * avoid too much complication, it will save/restore things for us
1074  */
1075 htw_tlb_miss:
1076         /* Search if we already have a TLB entry for that virtual address, and
1077          * if we do, bail out.
1078          *
1079          * MAS1:IND should be already set based on MAS4
1080          */
1081         PPC_TLBSRX_DOT(0,R16)
1082         beq     htw_tlb_miss_done
1084         /* Now, we need to walk the page tables. First check if we are in
1085          * range.
1086          */
1087         rldicl. r10,r16,64-PGTABLE_EADDR_SIZE,PGTABLE_EADDR_SIZE+4
1088         bne-    htw_tlb_miss_fault
1090         /* Get the PGD pointer */
1091         cmpldi  cr0,r15,0
1092         beq-    htw_tlb_miss_fault
1094         /* Get to PGD entry */
1095         rldicl  r11,r16,64-(PGDIR_SHIFT-3),64-PGD_INDEX_SIZE-3
1096         clrrdi  r10,r11,3
1097         ldx     r15,r10,r15
1098         cmpdi   cr0,r15,0
1099         bge     htw_tlb_miss_fault
1101 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1102         /* Get to PUD entry */
1103         rldicl  r11,r16,64-(PUD_SHIFT-3),64-PUD_INDEX_SIZE-3
1104         clrrdi  r10,r11,3
1105         ldx     r15,r10,r15
1106         cmpdi   cr0,r15,0
1107         bge     htw_tlb_miss_fault
1108 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
1110         /* Get to PMD entry */
1111         rldicl  r11,r16,64-(PMD_SHIFT-3),64-PMD_INDEX_SIZE-3
1112         clrrdi  r10,r11,3
1113         ldx     r15,r10,r15
1114         cmpdi   cr0,r15,0
1115         bge     htw_tlb_miss_fault
1117         /* Ok, we're all right, we can now create an indirect entry for
1118          * a 1M or 256M page.
1119          *
1120          * The last trick is now that because we use "half" pages for
1121          * the HTW (1M IND is 2K and 256M IND is 32K) we need to account
1122          * for an added LSB bit to the RPN. For 64K pages, there is no
1123          * problem as we already use 32K arrays (half PTE pages), but for
1124          * 4K page we need to extract a bit from the virtual address and
1125          * insert it into the "PA52" bit of the RPN.
1126          */
1127 #ifndef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1128         rlwimi  r15,r16,32-9,20,20
1129 #endif
1130         /* Now we build the MAS:
1131          *
1132          * MAS 0   :    Fully setup with defaults in MAS4 and TLBnCFG
1133          * MAS 1   :    Almost fully setup
1134          *               - PID already updated by caller if necessary
1135          *               - TSIZE for now is base ind page size always
1136          * MAS 2   :    Use defaults
1137          * MAS 3+7 :    Needs to be done
1138          */
1139 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
1140         ori     r10,r15,(BOOK3E_PAGESZ_64K << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
1141 #else
1142         ori     r10,r15,(BOOK3E_PAGESZ_4K << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
1143 #endif
1145 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
1146         srdi    r16,r10,32
1147         mtspr   SPRN_MAS3,r10
1148         mtspr   SPRN_MAS7,r16
1149 MMU_FTR_SECTION_ELSE
1150         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
1151 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
1153         tlbwe
1155 htw_tlb_miss_done:
1156         /* We don't bother with restoring DEAR or ESR since we know we are
1157          * level 0 and just going back to userland. They are only needed
1158          * if you are going to take an access fault
1159          */
1160         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_PT_OK)
1161         TLB_MISS_EPILOG_SUCCESS
1162         rfi
1164 htw_tlb_miss_fault:
1165         /* We need to check if it was an instruction miss. We know this
1166          * though because r14 would contain -1
1167          */
1168         cmpdi   cr0,r14,-1
1169         beq     1f
1170         mtspr   SPRN_DEAR,r16
1171         mtspr   SPRN_ESR,r14
1172         TLB_MISS_STATS_D(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT)
1173         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
1174         b       exc_data_storage_book3e
1175 1:      TLB_MISS_STATS_I(MMSTAT_TLB_MISS_PT_FAULT)
1176         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
1177         b       exc_instruction_storage_book3e
1180  * This is the guts of "any" level TLB miss handler for kernel linear
1181  * mapping misses. We are entered with:
1184  * r16 = faulting address
1185  * r15 = crap (free to use)
1186  * r14 = ESR (data) or -1 (instruction)
1187  * r13 = PACA
1188  * r12 = TLB exception frame in PACA
1189  * r11 = crap (free to use)
1190  * r10 = crap (free to use)
1192  * In addition we know that we will not re-enter, so in theory, we could
1193  * use a simpler epilog not restoring SRR0/1 etc.. but we'll do that later.
1195  * We also need to be careful about MAS registers here & TLB reservation,
1196  * as we know we'll have clobbered them if we interrupt the main TLB miss
1197  * handlers in which case we probably want to do a full restart at level
1198  * 0 rather than saving / restoring the MAS.
1200  * Note: If we care about performance of that core, we can easily shuffle
1201  *       a few things around
1202  */
1203 tlb_load_linear:
1204         /* For now, we assume the linear mapping is contiguous and stops at
1205          * linear_map_top. We also assume the size is a multiple of 1G, thus
1206          * we only use 1G pages for now. That might have to be changed in a
1207          * final implementation, especially when dealing with hypervisors
1208          */
1209         ld      r11,PACATOC(r13)
1210         ld      r11,linear_map_top@got(r11)
1211         ld      r10,0(r11)
1212         tovirt(10,10)
1213         cmpld   cr0,r16,r10
1214         bge     tlb_load_linear_fault
1216         /* MAS1 need whole new setup. */
1217         li      r15,(BOOK3E_PAGESZ_1GB<<MAS1_TSIZE_SHIFT)
1218         oris    r15,r15,MAS1_VALID@h    /* MAS1 needs V and TSIZE */
1219         mtspr   SPRN_MAS1,r15
1221         /* Already somebody there ? */
1222         PPC_TLBSRX_DOT(0,R16)
1223         beq     tlb_load_linear_done
1225         /* Now we build the remaining MAS. MAS0 and 2 should be fine
1226          * with their defaults, which leaves us with MAS 3 and 7. The
1227          * mapping is linear, so we just take the address, clear the
1228          * region bits, and or in the permission bits which are currently
1229          * hard wired
1230          */
1231         clrrdi  r10,r16,30              /* 1G page index */
1232         clrldi  r10,r10,4               /* clear region bits */
1233         ori     r10,r10,MAS3_SR|MAS3_SW|MAS3_SX
1235 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
1236         srdi    r16,r10,32
1237         mtspr   SPRN_MAS3,r10
1238         mtspr   SPRN_MAS7,r16
1239 MMU_FTR_SECTION_ELSE
1240         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r10
1241 ALT_MMU_FTR_SECTION_END_IFCLR(MMU_FTR_USE_PAIRED_MAS)
1243         tlbwe
1245 tlb_load_linear_done:
1246         /* We use the "error" epilog for success as we do want to
1247          * restore to the initial faulting context, whatever it was.
1248          * We do that because we can't resume a fault within a TLB
1249          * miss handler, due to MAS and TLB reservation being clobbered.
1250          */
1251         TLB_MISS_STATS_X(MMSTAT_TLB_MISS_LINEAR)
1252         TLB_MISS_EPILOG_ERROR
1253         rfi
1255 tlb_load_linear_fault:
1256         /* We keep the DEAR and ESR around, this shouldn't have happened */
1257         cmpdi   cr0,r14,-1
1258         beq     1f
1259         TLB_MISS_EPILOG_ERROR_SPECIAL
1260         b       exc_data_storage_book3e
1261 1:      TLB_MISS_EPILOG_ERROR_SPECIAL
1262         b       exc_instruction_storage_book3e
1265 #ifdef CONFIG_BOOK3E_MMU_TLB_STATS
1266 .tlb_stat_inc:
1267 1:      ldarx   r8,0,r9
1268         addi    r8,r8,1
1269         stdcx.  r8,0,r9
1270         bne-    1b
1271         blr
1272 #endif