home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC Welt 2006 November (DVD) / PCWELT_11_2006.ISO / casper / filesystem.squashfs / usr / src / linux-headers-2.6.17-6 / include / asm-xtensa / mmu_context.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2006-08-11  |  9.3 KB  |  330 lines
  1. /*
  2.  * include/asm-xtensa/mmu_context.h
  3.  *
  4.  * Switch an MMU context.
  5.  *
  6.  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  7.  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
  8.  * for more details.
  9.  *
  10.  * Copyright (C) 2001 - 2005 Tensilica Inc.
  11.  */
  12.  
  13. #ifndef _XTENSA_MMU_CONTEXT_H
  14. #define _XTENSA_MMU_CONTEXT_H
  15.  
  16. #include <linux/stringify.h>
  17.  
  18. #include <asm/pgtable.h>
  19. #include <asm/mmu_context.h>
  20. #include <asm/cacheflush.h>
  21. #include <asm/tlbflush.h>
  22.  
  23. /*
  24.  * Linux was ported to Xtensa assuming all auto-refill ways in set 0
  25.  * had the same properties (a very likely assumption).  Multiple sets
  26.  * of auto-refill ways will still work properly, but not as optimally
  27.  * as the Xtensa designer may have assumed.
  28.  *
  29.  * We make this case a hard #error, killing the kernel build, to alert
  30.  * the developer to this condition (which is more likely an error).
  31.  * You super-duper clever developers can change it to a warning or
  32.  * remove it altogether if you think you know what you're doing.  :)
  33.  */
  34.  
  35. #if (XCHAL_HAVE_TLBS != 1)
  36. # error "Linux must have an MMU!"
  37. #endif
  38.  
  39. #if ((XCHAL_ITLB_ARF_WAYS == 0) || (XCHAL_DTLB_ARF_WAYS == 0))
  40. # error "MMU must have auto-refill ways"
  41. #endif
  42.  
  43. #if ((XCHAL_ITLB_ARF_SETS != 1) || (XCHAL_DTLB_ARF_SETS != 1))
  44. # error Linux may not use all auto-refill ways as efficiently as you think
  45. #endif
  46.  
  47. #if (XCHAL_MMU_MAX_PTE_PAGE_SIZE != XCHAL_MMU_MIN_PTE_PAGE_SIZE)
  48. # error Only one page size allowed!
  49. #endif
  50.  
  51. extern unsigned long asid_cache;
  52. extern pgd_t *current_pgd;
  53.  
  54. /*
  55.  * Define the number of entries per auto-refill way in set 0 of both I and D
  56.  * TLBs.  We deal only with set 0 here (an assumption further explained in
  57.  * assertions.h).  Also, define the total number of ARF entries in both TLBs.
  58.  */
  59.  
  60. #define ITLB_ENTRIES_PER_ARF_WAY  (XCHAL_ITLB_SET(XCHAL_ITLB_ARF_SET0,ENTRIES))
  61. #define DTLB_ENTRIES_PER_ARF_WAY  (XCHAL_DTLB_SET(XCHAL_DTLB_ARF_SET0,ENTRIES))
  62.  
  63. #define ITLB_ENTRIES                            \
  64.      (ITLB_ENTRIES_PER_ARF_WAY * (XCHAL_ITLB_SET(XCHAL_ITLB_ARF_SET0,WAYS)))
  65. #define DTLB_ENTRIES                            \
  66.     (DTLB_ENTRIES_PER_ARF_WAY * (XCHAL_DTLB_SET(XCHAL_DTLB_ARF_SET0,WAYS)))
  67.  
  68.  
  69. /*
  70.  * SMALLEST_NTLB_ENTRIES is the smaller of ITLB_ENTRIES and DTLB_ENTRIES.
  71.  * In practice, they are probably equal.  This macro simplifies function
  72.  * flush_tlb_range().
  73.  */
  74.  
  75. #if (DTLB_ENTRIES < ITLB_ENTRIES)
  76. # define SMALLEST_NTLB_ENTRIES  DTLB_ENTRIES
  77. #else
  78. # define SMALLEST_NTLB_ENTRIES  ITLB_ENTRIES
  79. #endif
  80.  
  81.  
  82. /*
  83.  * asid_cache tracks only the ASID[USER_RING] field of the RASID special
  84.  * register, which is the current user-task asid allocation value.
  85.  * mm->context has the same meaning.  When it comes time to write the
  86.  * asid_cache or mm->context values to the RASID special register, we first
  87.  * shift the value left by 8, then insert the value.
  88.  * ASID[0] always contains the kernel's asid value, and we reserve three
  89.  * other asid values that we never assign to user tasks.
  90.  */
  91.  
  92. #define ASID_INC    0x1
  93. #define ASID_MASK    ((1 << XCHAL_MMU_ASID_BITS) - 1)
  94.  
  95. /*
  96.  * XCHAL_MMU_ASID_INVALID is a configurable Xtensa processor constant
  97.  * indicating invalid address space.  XCHAL_MMU_ASID_KERNEL is a configurable
  98.  * Xtensa processor constant indicating the kernel address space.  They can
  99.  * be arbitrary values.
  100.  *
  101.  * We identify three more unique, reserved ASID values to use in the unused
  102.  * ring positions.  No other user process will be assigned these reserved
  103.  * ASID values.
  104.  *
  105.  * For example, given that
  106.  *
  107.  *    XCHAL_MMU_ASID_INVALID == 0
  108.  *    XCHAL_MMU_ASID_KERNEL  == 1
  109.  *
  110.  * the following maze of #if statements would generate
  111.  *
  112.  *    ASID_RESERVED_1        == 2
  113.  *    ASID_RESERVED_2        == 3
  114.  *    ASID_RESERVED_3        == 4
  115.  *    ASID_FIRST_NONRESERVED == 5
  116.  */
  117.  
  118. #if (XCHAL_MMU_ASID_INVALID != XCHAL_MMU_ASID_KERNEL + 1)
  119. # define ASID_RESERVED_1         ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL + 1) & ASID_MASK)
  120. #else
  121. # define ASID_RESERVED_1         ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL + 2) & ASID_MASK)
  122. #endif
  123.  
  124. #if (XCHAL_MMU_ASID_INVALID != ASID_RESERVED_1 + 1)
  125. # define ASID_RESERVED_2         ((ASID_RESERVED_1 + 1) & ASID_MASK)
  126. #else
  127. # define ASID_RESERVED_2         ((ASID_RESERVED_1 + 2) & ASID_MASK)
  128. #endif
  129.  
  130. #if (XCHAL_MMU_ASID_INVALID != ASID_RESERVED_2 + 1)
  131. # define ASID_RESERVED_3         ((ASID_RESERVED_2 + 1) & ASID_MASK)
  132. #else
  133. # define ASID_RESERVED_3         ((ASID_RESERVED_2 + 2) & ASID_MASK)
  134. #endif
  135.  
  136. #if (XCHAL_MMU_ASID_INVALID != ASID_RESERVED_3 + 1)
  137. # define ASID_FIRST_NONRESERVED  ((ASID_RESERVED_3 + 1) & ASID_MASK)
  138. #else
  139. # define ASID_FIRST_NONRESERVED  ((ASID_RESERVED_3 + 2) & ASID_MASK)
  140. #endif
  141.  
  142. #define ASID_ALL_RESERVED ( ((ASID_RESERVED_1) << 24) + \
  143.                             ((ASID_RESERVED_2) << 16) + \
  144.                             ((ASID_RESERVED_3) <<  8) + \
  145.                             ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL))   )
  146.  
  147.  
  148. /*
  149.  * NO_CONTEXT is the invalid ASID value that we don't ever assign to
  150.  * any user or kernel context.  NO_CONTEXT is a better mnemonic than
  151.  * XCHAL_MMU_ASID_INVALID, so we use it in code instead.
  152.  */
  153.  
  154. #define NO_CONTEXT   XCHAL_MMU_ASID_INVALID
  155.  
  156. #if (KERNEL_RING != 0)
  157. # error The KERNEL_RING really should be zero.
  158. #endif
  159.  
  160. #if (USER_RING >= XCHAL_MMU_RINGS)
  161. # error USER_RING cannot be greater than the highest numbered ring.
  162. #endif
  163.  
  164. #if (USER_RING == KERNEL_RING)
  165. # error The user and kernel rings really should not be equal.
  166. #endif
  167.  
  168. #if (USER_RING == 1)
  169. #define ASID_INSERT(x) ( ((ASID_RESERVED_1)   << 24) + \
  170.                          ((ASID_RESERVED_2)   << 16) + \
  171.                          (((x) & (ASID_MASK)) <<  8) + \
  172.                          ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL))   )
  173.  
  174. #elif (USER_RING == 2)
  175. #define ASID_INSERT(x) ( ((ASID_RESERVED_1)   << 24) + \
  176.                          (((x) & (ASID_MASK)) << 16) + \
  177.                          ((ASID_RESERVED_2)   <<  8) + \
  178.                          ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL))   )
  179.  
  180. #elif (USER_RING == 3)
  181. #define ASID_INSERT(x) ( (((x) & (ASID_MASK)) << 24) + \
  182.              ((ASID_RESERVED_1)   << 16) + \
  183.                          ((ASID_RESERVED_2)   <<  8) + \
  184.                          ((XCHAL_MMU_ASID_KERNEL))   )
  185.  
  186. #else
  187. #error Goofy value for USER_RING
  188.  
  189. #endif /* USER_RING == 1 */
  190.  
  191.  
  192. /*
  193.  *  All unused by hardware upper bits will be considered
  194.  *  as a software asid extension.
  195.  */
  196.  
  197. #define ASID_VERSION_MASK  ((unsigned long)~(ASID_MASK|(ASID_MASK-1)))
  198. #define ASID_FIRST_VERSION                        \
  199.     ((unsigned long)(~ASID_VERSION_MASK) + 1 + ASID_FIRST_NONRESERVED)
  200.  
  201. static inline void set_rasid_register (unsigned long val)
  202. {
  203.     __asm__ __volatile__ (" wsr %0, "__stringify(RASID)"\n\t"
  204.                   " isync\n" : : "a" (val));
  205. }
  206.  
  207. static inline unsigned long get_rasid_register (void)
  208. {
  209.     unsigned long tmp;
  210.     __asm__ __volatile__ (" rsr %0, "__stringify(RASID)"\n\t" : "=a" (tmp));
  211.     return tmp;
  212. }
  213.  
  214.  
  215. #if ((XCHAL_MMU_ASID_INVALID == 0) && (XCHAL_MMU_ASID_KERNEL == 1))
  216.  
  217. static inline void
  218. get_new_mmu_context(struct mm_struct *mm, unsigned long asid)
  219. {
  220.     extern void flush_tlb_all(void);
  221.     if (! ((asid += ASID_INC) & ASID_MASK) ) {
  222.         flush_tlb_all(); /* start new asid cycle */
  223.         if (!asid)      /* fix version if needed */
  224.             asid = ASID_FIRST_VERSION - ASID_FIRST_NONRESERVED;
  225.         asid += ASID_FIRST_NONRESERVED;
  226.     }
  227.     mm->context = asid_cache = asid;
  228. }
  229.  
  230. #else
  231. #warning ASID_{INVALID,KERNEL} values impose non-optimal get_new_mmu_context implementation
  232.  
  233. /* XCHAL_MMU_ASID_INVALID == 0 and XCHAL_MMU_ASID_KERNEL ==1 are
  234.    really the best, but if you insist... */
  235.  
  236. static inline int validate_asid (unsigned long asid)
  237. {
  238.     switch (asid) {
  239.     case XCHAL_MMU_ASID_INVALID:
  240.     case XCHAL_MMU_ASID_KERNEL:
  241.     case ASID_RESERVED_1:
  242.     case ASID_RESERVED_2:
  243.     case ASID_RESERVED_3:
  244.         return 0; /* can't use these values as ASIDs */
  245.     }
  246.     return 1; /* valid */
  247. }
  248.  
  249. static inline void
  250. get_new_mmu_context(struct mm_struct *mm, unsigned long asid)
  251. {
  252.     extern void flush_tlb_all(void);
  253.     while (1) {
  254.         asid += ASID_INC;
  255.         if ( ! (asid & ASID_MASK) ) {
  256.             flush_tlb_all(); /* start new asid cycle */
  257.             if (!asid)      /* fix version if needed */
  258.                 asid = ASID_FIRST_VERSION - ASID_FIRST_NONRESERVED;
  259.             asid += ASID_FIRST_NONRESERVED;
  260.             break; /* no need to validate here */
  261.         }
  262.         if (validate_asid (asid & ASID_MASK))
  263.             break;
  264.     }
  265.     mm->context = asid_cache = asid;
  266. }
  267.  
  268. #endif
  269.  
  270.  
  271. /*
  272.  * Initialize the context related info for a new mm_struct
  273.  * instance.
  274.  */
  275.  
  276. static inline int
  277. init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
  278. {
  279.     mm->context = NO_CONTEXT;
  280.     return 0;
  281. }
  282.  
  283. static inline void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next,
  284.                              struct task_struct *tsk)
  285. {
  286.     unsigned long asid = asid_cache;
  287.  
  288.     /* Check if our ASID is of an older version and thus invalid */
  289.  
  290.     if ((next->context ^ asid) & ASID_VERSION_MASK)
  291.         get_new_mmu_context(next, asid);
  292.  
  293.     set_rasid_register (ASID_INSERT(next->context));
  294.     invalidate_page_directory();
  295. }
  296.  
  297. #define deactivate_mm(tsk, mm)    do { } while(0)
  298.  
  299. /*
  300.  * Destroy context related info for an mm_struct that is about
  301.  * to be put to rest.
  302.  */
  303. static inline void destroy_context(struct mm_struct *mm)
  304. {
  305.     /* Nothing to do. */
  306. }
  307.  
  308. /*
  309.  * After we have set current->mm to a new value, this activates
  310.  * the context for the new mm so we see the new mappings.
  311.  */
  312. static inline void
  313. activate_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next)
  314. {
  315.     /* Unconditionally get a new ASID.  */
  316.  
  317.     get_new_mmu_context(next, asid_cache);
  318.     set_rasid_register (ASID_INSERT(next->context));
  319.     invalidate_page_directory();
  320. }
  321.  
  322.  
  323. static inline void enter_lazy_tlb(struct mm_struct *mm, struct task_struct *tsk)
  324. {
  325.     /* Nothing to do. */
  326.  
  327. }
  328.  
  329. #endif /* _XTENSA_MMU_CONTEXT_H */
  330.