mips: delete non-required instances of include <linux/init.h>
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
7  *
8  * Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2008  Thiemo Seufer
9  * Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009  Maciej W. Rozycki
10  * Copyright (C) 2006  Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
11  * Copyright (C) 2008, 2009 Cavium Networks, Inc.
12  * Copyright (C) 2011  MIPS Technologies, Inc.
13  *
14  * ... and the days got worse and worse and now you see
15  * I've gone completly out of my mind.
16  *
17  * They're coming to take me a away haha
18  * they're coming to take me a away hoho hihi haha
19  * to the funny farm where code is beautiful all the time ...
20  *
21  * (Condolences to Napoleon XIV)
22  */
23
24 #include <linux/bug.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/cache.h>
30
31 #include <asm/cacheflush.h>
32 #include <asm/cpu-type.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/war.h>
35 #include <asm/uasm.h>
36 #include <asm/setup.h>
37
38 /*
39  * TLB load/store/modify handlers.
40  *
41  * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
42  * do_page_fault remains normal asm.
43  */
44 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
45 extern void tlb_do_page_fault_1(void);
46
47 struct work_registers {
48         int r1;
49         int r2;
50         int r3;
51 };
52
53 struct tlb_reg_save {
54         unsigned long a;
55         unsigned long b;
56 } ____cacheline_aligned_in_smp;
57
58 static struct tlb_reg_save handler_reg_save[NR_CPUS];
59
60 static inline int r45k_bvahwbug(void)
61 {
62         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
63         return 0;
64 }
65
66 static inline int r4k_250MHZhwbug(void)
67 {
68         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
69         return 0;
70 }
71
72 static inline int __maybe_unused bcm1250_m3_war(void)
73 {
74         return BCM1250_M3_WAR;
75 }
76
77 static inline int __maybe_unused r10000_llsc_war(void)
78 {
79         return R10000_LLSC_WAR;
80 }
81
82 static int use_bbit_insns(void)
83 {
84         switch (current_cpu_type()) {
85         case CPU_CAVIUM_OCTEON:
86         case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
87         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
88         case CPU_CAVIUM_OCTEON3:
89                 return 1;
90         default:
91                 return 0;
92         }
93 }
94
95 static int use_lwx_insns(void)
96 {
97         switch (current_cpu_type()) {
98         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
99         case CPU_CAVIUM_OCTEON3:
100                 return 1;
101         default:
102                 return 0;
103         }
104 }
105 #if defined(CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE) && \
106     CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE > 0
107 static bool scratchpad_available(void)
108 {
109         return true;
110 }
111 static int scratchpad_offset(int i)
112 {
113         /*
114          * CVMSEG starts at address -32768 and extends for
115          * CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE 128 byte cache lines.
116          */
117         i += 1; /* Kernel use starts at the top and works down. */
118         return CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE * 128 - (8 * i) - 32768;
119 }
120 #else
121 static bool scratchpad_available(void)
122 {
123         return false;
124 }
125 static int scratchpad_offset(int i)
126 {
127         BUG();
128         /* Really unreachable, but evidently some GCC want this. */
129         return 0;
130 }
131 #endif
132 /*
133  * Found by experiment: At least some revisions of the 4kc throw under
134  * some circumstances a machine check exception, triggered by invalid
135  * values in the index register.  Delaying the tlbp instruction until
136  * after the next branch,  plus adding an additional nop in front of
137  * tlbwi/tlbwr avoids the invalid index register values. Nobody knows
138  * why; it's not an issue caused by the core RTL.
139  *
140  */
141 static int m4kc_tlbp_war(void)
142 {
143         return (current_cpu_data.processor_id & 0xffff00) ==
144                (PRID_COMP_MIPS | PRID_IMP_4KC);
145 }
146
147 /* Handle labels (which must be positive integers). */
148 enum label_id {
149         label_second_part = 1,
150         label_leave,
151         label_vmalloc,
152         label_vmalloc_done,
153         label_tlbw_hazard_0,
154         label_split = label_tlbw_hazard_0 + 8,
155         label_tlbl_goaround1,
156         label_tlbl_goaround2,
157         label_nopage_tlbl,
158         label_nopage_tlbs,
159         label_nopage_tlbm,
160         label_smp_pgtable_change,
161         label_r3000_write_probe_fail,
162         label_large_segbits_fault,
163 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
164         label_tlb_huge_update,
165 #endif
166 };
167
168 UASM_L_LA(_second_part)
169 UASM_L_LA(_leave)
170 UASM_L_LA(_vmalloc)
171 UASM_L_LA(_vmalloc_done)
172 /* _tlbw_hazard_x is handled differently.  */
173 UASM_L_LA(_split)
174 UASM_L_LA(_tlbl_goaround1)
175 UASM_L_LA(_tlbl_goaround2)
176 UASM_L_LA(_nopage_tlbl)
177 UASM_L_LA(_nopage_tlbs)
178 UASM_L_LA(_nopage_tlbm)
179 UASM_L_LA(_smp_pgtable_change)
180 UASM_L_LA(_r3000_write_probe_fail)
181 UASM_L_LA(_large_segbits_fault)
182 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
183 UASM_L_LA(_tlb_huge_update)
184 #endif
185
186 static int hazard_instance;
187
188 static void uasm_bgezl_hazard(u32 **p, struct uasm_reloc **r, int instance)
189 {
190         switch (instance) {
191         case 0 ... 7:
192                 uasm_il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard_0 + instance);
193                 return;
194         default:
195                 BUG();
196         }
197 }
198
199 static void uasm_bgezl_label(struct uasm_label **l, u32 **p, int instance)
200 {
201         switch (instance) {
202         case 0 ... 7:
203                 uasm_build_label(l, *p, label_tlbw_hazard_0 + instance);
204                 break;
205         default:
206                 BUG();
207         }
208 }
209
210 /*
211  * pgtable bits are assigned dynamically depending on processor feature
212  * and statically based on kernel configuration.  This spits out the actual
213  * values the kernel is using.  Required to make sense from disassembled
214  * TLB exception handlers.
215  */
216 static void output_pgtable_bits_defines(void)
217 {
218 #define pr_define(fmt, ...)                                     \
219         pr_debug("#define " fmt, ##__VA_ARGS__)
220
221         pr_debug("#include <asm/asm.h>\n");
222         pr_debug("#include <asm/regdef.h>\n");
223         pr_debug("\n");
224
225         pr_define("_PAGE_PRESENT_SHIFT %d\n", _PAGE_PRESENT_SHIFT);
226         pr_define("_PAGE_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_READ_SHIFT);
227         pr_define("_PAGE_WRITE_SHIFT %d\n", _PAGE_WRITE_SHIFT);
228         pr_define("_PAGE_ACCESSED_SHIFT %d\n", _PAGE_ACCESSED_SHIFT);
229         pr_define("_PAGE_MODIFIED_SHIFT %d\n", _PAGE_MODIFIED_SHIFT);
230 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
231         pr_define("_PAGE_HUGE_SHIFT %d\n", _PAGE_HUGE_SHIFT);
232         pr_define("_PAGE_SPLITTING_SHIFT %d\n", _PAGE_SPLITTING_SHIFT);
233 #endif
234         if (cpu_has_rixi) {
235 #ifdef _PAGE_NO_EXEC_SHIFT
236                 pr_define("_PAGE_NO_EXEC_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_EXEC_SHIFT);
237 #endif
238 #ifdef _PAGE_NO_READ_SHIFT
239                 pr_define("_PAGE_NO_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_READ_SHIFT);
240 #endif
241         }
242         pr_define("_PAGE_GLOBAL_SHIFT %d\n", _PAGE_GLOBAL_SHIFT);
243         pr_define("_PAGE_VALID_SHIFT %d\n", _PAGE_VALID_SHIFT);
244         pr_define("_PAGE_DIRTY_SHIFT %d\n", _PAGE_DIRTY_SHIFT);
245         pr_define("_PFN_SHIFT %d\n", _PFN_SHIFT);
246         pr_debug("\n");
247 }
248
249 static inline void dump_handler(const char *symbol, const u32 *handler, int count)
250 {
251         int i;
252
253         pr_debug("LEAF(%s)\n", symbol);
254
255         pr_debug("\t.set push\n");
256         pr_debug("\t.set noreorder\n");
257
258         for (i = 0; i < count; i++)
259                 pr_debug("\t.word\t0x%08x\t\t# %p\n", handler[i], &handler[i]);
260
261         pr_debug("\t.set\tpop\n");
262
263         pr_debug("\tEND(%s)\n", symbol);
264 }
265
266 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
267 #define K0              26
268 #define K1              27
269
270 /* Some CP0 registers */
271 #define C0_INDEX        0, 0
272 #define C0_ENTRYLO0     2, 0
273 #define C0_TCBIND       2, 2
274 #define C0_ENTRYLO1     3, 0
275 #define C0_CONTEXT      4, 0
276 #define C0_PAGEMASK     5, 0
277 #define C0_BADVADDR     8, 0
278 #define C0_ENTRYHI      10, 0
279 #define C0_EPC          14, 0
280 #define C0_XCONTEXT     20, 0
281
282 #ifdef CONFIG_64BIT
283 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
284 #else
285 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
286 #endif
287
288 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
289  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
290  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
291  * instructions for R4000.
292  *
293  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
294  * over anything important on overflow before we panic.
295  */
296 static u32 tlb_handler[128];
297
298 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
299 static struct uasm_label labels[128];
300 static struct uasm_reloc relocs[128];
301
302 static int check_for_high_segbits;
303
304 static unsigned int kscratch_used_mask;
305
306 static inline int __maybe_unused c0_kscratch(void)
307 {
308         switch (current_cpu_type()) {
309         case CPU_XLP:
310         case CPU_XLR:
311                 return 22;
312         default:
313                 return 31;
314         }
315 }
316
317 static int allocate_kscratch(void)
318 {
319         int r;
320         unsigned int a = cpu_data[0].kscratch_mask & ~kscratch_used_mask;
321
322         r = ffs(a);
323
324         if (r == 0)
325                 return -1;
326
327         r--; /* make it zero based */
328
329         kscratch_used_mask |= (1 << r);
330
331         return r;
332 }
333
334 static int scratch_reg;
335 static int pgd_reg;
336 enum vmalloc64_mode {not_refill, refill_scratch, refill_noscratch};
337
338 static struct work_registers build_get_work_registers(u32 **p)
339 {
340         struct work_registers r;
341
342         if (scratch_reg >= 0) {
343                 /* Save in CPU local C0_KScratch? */
344                 UASM_i_MTC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
345                 r.r1 = K0;
346                 r.r2 = K1;
347                 r.r3 = 1;
348                 return r;
349         }
350
351         if (num_possible_cpus() > 1) {
352                 /* Get smp_processor_id */
353                 UASM_i_CPUID_MFC0(p, K0, SMP_CPUID_REG);
354                 UASM_i_SRL_SAFE(p, K0, K0, SMP_CPUID_REGSHIFT);
355
356                 /* handler_reg_save index in K0 */
357                 UASM_i_SLL(p, K0, K0, ilog2(sizeof(struct tlb_reg_save)));
358
359                 UASM_i_LA(p, K1, (long)&handler_reg_save);
360                 UASM_i_ADDU(p, K0, K0, K1);
361         } else {
362                 UASM_i_LA(p, K0, (long)&handler_reg_save);
363         }
364         /* K0 now points to save area, save $1 and $2  */
365         UASM_i_SW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
366         UASM_i_SW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
367
368         r.r1 = K1;
369         r.r2 = 1;
370         r.r3 = 2;
371         return r;
372 }
373
374 static void build_restore_work_registers(u32 **p)
375 {
376         if (scratch_reg >= 0) {
377                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
378                 return;
379         }
380         /* K0 already points to save area, restore $1 and $2  */
381         UASM_i_LW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
382         UASM_i_LW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
383 }
384
385 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
386
387 /*
388  * CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT implies 64 bit and lack of pgd_current,
389  * we cannot do r3000 under these circumstances.
390  *
391  * Declare pgd_current here instead of including mmu_context.h to avoid type
392  * conflicts for tlbmiss_handler_setup_pgd
393  */
394 extern unsigned long pgd_current[];
395
396 /*
397  * The R3000 TLB handler is simple.
398  */
399 static void build_r3000_tlb_refill_handler(void)
400 {
401         long pgdc = (long)pgd_current;
402         u32 *p;
403
404         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
405         p = tlb_handler;
406
407         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
408         uasm_i_lui(&p, K1, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
409         uasm_i_lw(&p, K1, uasm_rel_lo(pgdc), K1);
410         uasm_i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
411         uasm_i_sll(&p, K0, K0, 2);
412         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
413         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
414         uasm_i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
415         uasm_i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
416         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
417         uasm_i_lw(&p, K0, 0, K1);
418         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
419         uasm_i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
420         uasm_i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
421         uasm_i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
422         uasm_i_jr(&p, K1);
423         uasm_i_rfe(&p); /* branch delay */
424
425         if (p > tlb_handler + 32)
426                 panic("TLB refill handler space exceeded");
427
428         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
429                  (unsigned int)(p - tlb_handler));
430
431         memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
432
433         dump_handler("r3000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 32);
434 }
435 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
436
437 /*
438  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
439  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
440  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
441  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
442  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
443  */
444 static u32 final_handler[64];
445
446 /*
447  * Hazards
448  *
449  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
450  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
451  *
452  *      stalling_instruction
453  *      TLBP
454  *
455  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
456  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
457  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
458  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
459  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
460  *
461  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
462  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
463  *
464  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
465  *
466  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
467  */
468 static void __maybe_unused build_tlb_probe_entry(u32 **p)
469 {
470         switch (current_cpu_type()) {
471         /* Found by experiment: R4600 v2.0/R4700 needs this, too.  */
472         case CPU_R4600:
473         case CPU_R4700:
474         case CPU_R5000:
475         case CPU_NEVADA:
476                 uasm_i_nop(p);
477                 uasm_i_tlbp(p);
478                 break;
479
480         default:
481                 uasm_i_tlbp(p);
482                 break;
483         }
484 }
485
486 /*
487  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
488  * the preceding mtc0 and for the following eret.
489  */
490 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
491
492 static void build_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
493                                   struct uasm_reloc **r,
494                                   enum tlb_write_entry wmode)
495 {
496         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
497
498         switch (wmode) {
499         case tlb_random: tlbw = uasm_i_tlbwr; break;
500         case tlb_indexed: tlbw = uasm_i_tlbwi; break;
501         }
502
503         if (cpu_has_mips_r2) {
504                 /*
505                  * The architecture spec says an ehb is required here,
506                  * but a number of cores do not have the hazard and
507                  * using an ehb causes an expensive pipeline stall.
508                  */
509                 switch (current_cpu_type()) {
510                 case CPU_M14KC:
511                 case CPU_74K:
512                 case CPU_PROAPTIV:
513                         break;
514
515                 default:
516                         uasm_i_ehb(p);
517                         break;
518                 }
519                 tlbw(p);
520                 return;
521         }
522
523         switch (current_cpu_type()) {
524         case CPU_R4000PC:
525         case CPU_R4000SC:
526         case CPU_R4000MC:
527         case CPU_R4400PC:
528         case CPU_R4400SC:
529         case CPU_R4400MC:
530                 /*
531                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
532                  * two nops after the tlbw instruction.
533                  */
534                 uasm_bgezl_hazard(p, r, hazard_instance);
535                 tlbw(p);
536                 uasm_bgezl_label(l, p, hazard_instance);
537                 hazard_instance++;
538                 uasm_i_nop(p);
539                 break;
540
541         case CPU_R4600:
542         case CPU_R4700:
543                 uasm_i_nop(p);
544                 tlbw(p);
545                 uasm_i_nop(p);
546                 break;
547
548         case CPU_R5000:
549         case CPU_NEVADA:
550                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
551                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
552                 tlbw(p);
553                 break;
554
555         case CPU_R4300:
556         case CPU_5KC:
557         case CPU_TX49XX:
558         case CPU_PR4450:
559         case CPU_XLR:
560                 uasm_i_nop(p);
561                 tlbw(p);
562                 break;
563
564         case CPU_R10000:
565         case CPU_R12000:
566         case CPU_R14000:
567         case CPU_4KC:
568         case CPU_4KEC:
569         case CPU_M14KC:
570         case CPU_M14KEC:
571         case CPU_SB1:
572         case CPU_SB1A:
573         case CPU_4KSC:
574         case CPU_20KC:
575         case CPU_25KF:
576         case CPU_BMIPS32:
577         case CPU_BMIPS3300:
578         case CPU_BMIPS4350:
579         case CPU_BMIPS4380:
580         case CPU_BMIPS5000:
581         case CPU_LOONGSON2:
582         case CPU_R5500:
583                 if (m4kc_tlbp_war())
584                         uasm_i_nop(p);
585         case CPU_ALCHEMY:
586                 tlbw(p);
587                 break;
588
589         case CPU_RM7000:
590                 uasm_i_nop(p);
591                 uasm_i_nop(p);
592                 uasm_i_nop(p);
593                 uasm_i_nop(p);
594                 tlbw(p);
595                 break;
596
597         case CPU_VR4111:
598         case CPU_VR4121:
599         case CPU_VR4122:
600         case CPU_VR4181:
601         case CPU_VR4181A:
602                 uasm_i_nop(p);
603                 uasm_i_nop(p);
604                 tlbw(p);
605                 uasm_i_nop(p);
606                 uasm_i_nop(p);
607                 break;
608
609         case CPU_VR4131:
610         case CPU_VR4133:
611         case CPU_R5432:
612                 uasm_i_nop(p);
613                 uasm_i_nop(p);
614                 tlbw(p);
615                 break;
616
617         case CPU_JZRISC:
618                 tlbw(p);
619                 uasm_i_nop(p);
620                 break;
621
622         default:
623                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
624                       current_cpu_data.cputype);
625                 break;
626         }
627 }
628
629 static __maybe_unused void build_convert_pte_to_entrylo(u32 **p,
630                                                         unsigned int reg)
631 {
632         if (cpu_has_rixi) {
633                 UASM_i_ROTR(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
634         } else {
635 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
636                 uasm_i_dsrl_safe(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
637 #else
638                 UASM_i_SRL(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
639 #endif
640         }
641 }
642
643 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
644
645 static void build_restore_pagemask(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
646                                    unsigned int tmp, enum label_id lid,
647                                    int restore_scratch)
648 {
649         if (restore_scratch) {
650                 /* Reset default page size */
651                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
652                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
653                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
654                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
655                         uasm_il_b(p, r, lid);
656                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
657                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
658                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
659                         uasm_il_b(p, r, lid);
660                 } else {
661                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
662                         uasm_il_b(p, r, lid);
663                 }
664                 if (scratch_reg >= 0)
665                         UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
666                 else
667                         UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
668         } else {
669                 /* Reset default page size */
670                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
671                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
672                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
673                         uasm_il_b(p, r, lid);
674                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
675                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
676                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
677                         uasm_il_b(p, r, lid);
678                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
679                 } else {
680                         uasm_il_b(p, r, lid);
681                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
682                 }
683         }
684 }
685
686 static void build_huge_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
687                                        struct uasm_reloc **r,
688                                        unsigned int tmp,
689                                        enum tlb_write_entry wmode,
690                                        int restore_scratch)
691 {
692         /* Set huge page tlb entry size */
693         uasm_i_lui(p, tmp, PM_HUGE_MASK >> 16);
694         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_HUGE_MASK & 0xffff);
695         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
696
697         build_tlb_write_entry(p, l, r, wmode);
698
699         build_restore_pagemask(p, r, tmp, label_leave, restore_scratch);
700 }
701
702 /*
703  * Check if Huge PTE is present, if so then jump to LABEL.
704  */
705 static void
706 build_is_huge_pte(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
707                   unsigned int pmd, int lid)
708 {
709         UASM_i_LW(p, tmp, 0, pmd);
710         if (use_bbit_insns()) {
711                 uasm_il_bbit1(p, r, tmp, ilog2(_PAGE_HUGE), lid);
712         } else {
713                 uasm_i_andi(p, tmp, tmp, _PAGE_HUGE);
714                 uasm_il_bnez(p, r, tmp, lid);
715         }
716 }
717
718 static void build_huge_update_entries(u32 **p, unsigned int pte,
719                                       unsigned int tmp)
720 {
721         int small_sequence;
722
723         /*
724          * A huge PTE describes an area the size of the
725          * configured huge page size. This is twice the
726          * of the large TLB entry size we intend to use.
727          * A TLB entry half the size of the configured
728          * huge page size is configured into entrylo0
729          * and entrylo1 to cover the contiguous huge PTE
730          * address space.
731          */
732         small_sequence = (HPAGE_SIZE >> 7) < 0x10000;
733
734         /* We can clobber tmp.  It isn't used after this.*/
735         if (!small_sequence)
736                 uasm_i_lui(p, tmp, HPAGE_SIZE >> (7 + 16));
737
738         build_convert_pte_to_entrylo(p, pte);
739         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* load it */
740         /* convert to entrylo1 */
741         if (small_sequence)
742                 UASM_i_ADDIU(p, pte, pte, HPAGE_SIZE >> 7);
743         else
744                 UASM_i_ADDU(p, pte, pte, tmp);
745
746         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO1); /* load it */
747 }
748
749 static void build_huge_handler_tail(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
750                                     struct uasm_label **l,
751                                     unsigned int pte,
752                                     unsigned int ptr)
753 {
754 #ifdef CONFIG_SMP
755         UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
756         uasm_il_beqz(p, r, pte, label_tlb_huge_update);
757         UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr); /* Needed because SC killed our PTE */
758 #else
759         UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
760 #endif
761         build_huge_update_entries(p, pte, ptr);
762         build_huge_tlb_write_entry(p, l, r, pte, tlb_indexed, 0);
763 }
764 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
765
766 #ifdef CONFIG_64BIT
767 /*
768  * TMP and PTR are scratch.
769  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
770  */
771 static void
772 build_get_pmde64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
773                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
774 {
775 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
776         long pgdc = (long)pgd_current;
777 #endif
778         /*
779          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
780          */
781         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
782
783         if (check_for_high_segbits) {
784                 /*
785                  * The kernel currently implicitely assumes that the
786                  * MIPS SEGBITS parameter for the processor is
787                  * (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) or less, and will never
788                  * allocate virtual addresses outside the maximum
789                  * range for SEGBITS = (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS). But
790                  * that doesn't prevent user code from accessing the
791                  * higher xuseg addresses.  Here, we make sure that
792                  * everything but the lower xuseg addresses goes down
793                  * the module_alloc/vmalloc path.
794                  */
795                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, tmp, PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
796                 uasm_il_bnez(p, r, ptr, label_vmalloc);
797         } else {
798                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
799         }
800         /* No uasm_i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
801
802         if (pgd_reg != -1) {
803                 /* pgd is in pgd_reg */
804                 UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
805         } else {
806 #if defined(CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT)
807                 /*
808                  * &pgd << 11 stored in CONTEXT [23..63].
809                  */
810                 UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
811
812                 /* Clear lower 23 bits of context. */
813                 uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
814
815                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
816                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
817                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
818 #elif defined(CONFIG_SMP)
819                 UASM_i_CPUID_MFC0(p, ptr, SMP_CPUID_REG);
820                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, SMP_CPUID_PTRSHIFT);
821                 UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
822                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
823                 uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
824                 uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
825 #else
826                 UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
827                 uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
828 #endif
829         }
830
831         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
832
833         /* get pgd offset in bytes */
834         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
835
836         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
837         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
838 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
839         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
840         uasm_i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
841         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
842         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
843         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
844 #endif
845 }
846
847 /*
848  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
849  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
850  */
851 static void
852 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
853                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr,
854                         enum vmalloc64_mode mode)
855 {
856         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
857         int single_insn_swpd;
858         int did_vmalloc_branch = 0;
859
860         single_insn_swpd = uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd);
861
862         uasm_l_vmalloc(l, *p);
863
864         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
865                 if (single_insn_swpd) {
866                         uasm_il_bltz(p, r, bvaddr, label_vmalloc_done);
867                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
868                         did_vmalloc_branch = 1;
869                         /* fall through */
870                 } else {
871                         uasm_il_bgez(p, r, bvaddr, label_large_segbits_fault);
872                 }
873         }
874         if (!did_vmalloc_branch) {
875                 if (uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd)) {
876                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
877                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
878                 } else {
879                         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
880                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
881                         if (uasm_in_compat_space_p(swpd))
882                                 uasm_i_addiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
883                         else
884                                 uasm_i_daddiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
885                 }
886         }
887         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
888                 uasm_l_large_segbits_fault(l, *p);
889                 /*
890                  * We get here if we are an xsseg address, or if we are
891                  * an xuseg address above (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) boundary.
892                  *
893                  * Ignoring xsseg (assume disabled so would generate
894                  * (address errors?), the only remaining possibility
895                  * is the upper xuseg addresses.  On processors with
896                  * TLB_SEGBITS <= PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS, these
897                  * addresses would have taken an address error. We try
898                  * to mimic that here by taking a load/istream page
899                  * fault.
900                  */
901                 UASM_i_LA(p, ptr, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0);
902                 uasm_i_jr(p, ptr);
903
904                 if (mode == refill_scratch) {
905                         if (scratch_reg >= 0)
906                                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
907                         else
908                                 UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
909                 } else {
910                         uasm_i_nop(p);
911                 }
912         }
913 }
914
915 #else /* !CONFIG_64BIT */
916
917 /*
918  * TMP and PTR are scratch.
919  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
920  */
921 static void __maybe_unused
922 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
923 {
924         if (pgd_reg != -1) {
925                 /* pgd is in pgd_reg */
926                 uasm_i_mfc0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
927                 uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
928         } else {
929                 long pgdc = (long)pgd_current;
930
931                 /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
932 #ifdef CONFIG_SMP
933                 uasm_i_mfc0(p, ptr, SMP_CPUID_REG);
934                 UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
935                 uasm_i_srl(p, ptr, ptr, SMP_CPUID_PTRSHIFT);
936                 uasm_i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
937 #else
938                 UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
939 #endif
940                 uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
941                 uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
942         }
943         uasm_i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
944         uasm_i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
945         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
946 }
947
948 #endif /* !CONFIG_64BIT */
949
950 static void build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
951 {
952         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
953         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
954
955         switch (current_cpu_type()) {
956         case CPU_VR41XX:
957         case CPU_VR4111:
958         case CPU_VR4121:
959         case CPU_VR4122:
960         case CPU_VR4131:
961         case CPU_VR4181:
962         case CPU_VR4181A:
963         case CPU_VR4133:
964                 shift += 2;
965                 break;
966
967         default:
968                 break;
969         }
970
971         if (shift)
972                 UASM_i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
973         uasm_i_andi(p, ctx, ctx, mask);
974 }
975
976 static void build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
977 {
978         /*
979          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
980          * circumstances the move from cp0_context might produce a
981          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
982          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
983          * memory reference, is between them.
984          */
985         switch (current_cpu_type()) {
986         case CPU_NEVADA:
987                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
988                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
989                 break;
990
991         default:
992                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
993                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
994                 break;
995         }
996
997         build_adjust_context(p, tmp);
998         UASM_i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
999 }
1000
1001 static void build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptep)
1002 {
1003         /*
1004          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1005          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1006          */
1007 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1008         if (cpu_has_64bits) {
1009                 uasm_i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1010                 uasm_i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1011                 if (cpu_has_rixi) {
1012                         UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1013                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1014                         UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1015                 } else {
1016                         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1017                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1018                         uasm_i_dsrl_safe(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1019                 }
1020                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1021         } else {
1022                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1023                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1024
1025                 /* The pte entries are pre-shifted */
1026                 uasm_i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1027                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1028                 uasm_i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1029                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1030         }
1031 #else
1032         UASM_i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1033         UASM_i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1034         if (r45k_bvahwbug())
1035                 build_tlb_probe_entry(p);
1036         if (cpu_has_rixi) {
1037                 UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1038                 if (r4k_250MHZhwbug())
1039                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1040                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1041                 UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1042         } else {
1043                 UASM_i_SRL(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1044                 if (r4k_250MHZhwbug())
1045                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1046                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1047                 UASM_i_SRL(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1048                 if (r45k_bvahwbug())
1049                         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1050         }
1051         if (r4k_250MHZhwbug())
1052                 UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1053         UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1054 #endif
1055 }
1056
1057 struct mips_huge_tlb_info {
1058         int huge_pte;
1059         int restore_scratch;
1060 };
1061
1062 static struct mips_huge_tlb_info
1063 build_fast_tlb_refill_handler (u32 **p, struct uasm_label **l,
1064                                struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1065                                unsigned int ptr, int c0_scratch_reg)
1066 {
1067         struct mips_huge_tlb_info rv;
1068         unsigned int even, odd;
1069         int vmalloc_branch_delay_filled = 0;
1070         const int scratch = 1; /* Our extra working register */
1071
1072         rv.huge_pte = scratch;
1073         rv.restore_scratch = 0;
1074
1075         if (check_for_high_segbits) {
1076                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1077
1078                 if (pgd_reg != -1)
1079                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1080                 else
1081                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1082
1083                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1084                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1085                 else
1086                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1087
1088                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp,
1089                                  PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
1090                 uasm_il_bnez(p, r, scratch, label_vmalloc);
1091
1092                 if (pgd_reg == -1) {
1093                         vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1094                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1095                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1096                 }
1097         } else {
1098                 if (pgd_reg != -1)
1099                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1100                 else
1101                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1102
1103                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1104
1105                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1106                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1107                 else
1108                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1109
1110                 if (pgd_reg == -1)
1111                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1112                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1113
1114                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
1115         }
1116
1117         if (pgd_reg == -1) {
1118                 vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1119                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
1120                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
1121                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
1122         }
1123
1124 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1125 #define LOC_PTEP scratch
1126 #else
1127 #define LOC_PTEP ptr
1128 #endif
1129
1130         if (!vmalloc_branch_delay_filled)
1131                 /* get pgd offset in bytes */
1132                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1133
1134         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
1135
1136         /*
1137          *                         tmp          ptr
1138          * fall-through case =   badvaddr  *pgd_current
1139          * vmalloc case      =   badvaddr  swapper_pg_dir
1140          */
1141
1142         if (vmalloc_branch_delay_filled)
1143                 /* get pgd offset in bytes */
1144                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1145
1146 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1147         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1148 #endif
1149         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PGD - 1) << 3);
1150
1151         if (use_lwx_insns()) {
1152                 UASM_i_LWX(p, LOC_PTEP, scratch, ptr);
1153         } else {
1154                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pgd offset */
1155                 uasm_i_ld(p, LOC_PTEP, 0, ptr); /* get pmd pointer */
1156         }
1157
1158 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1159         /* get pmd offset in bytes */
1160         uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PMD_SHIFT - 3);
1161         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PMD - 1) << 3);
1162         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1163
1164         if (use_lwx_insns()) {
1165                 UASM_i_LWX(p, scratch, scratch, ptr);
1166         } else {
1167                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pmd offset */
1168                 UASM_i_LW(p, scratch, 0, ptr);
1169         }
1170 #endif
1171         /* Adjust the context during the load latency. */
1172         build_adjust_context(p, tmp);
1173
1174 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1175         uasm_il_bbit1(p, r, scratch, ilog2(_PAGE_HUGE), label_tlb_huge_update);
1176         /*
1177          * The in the LWX case we don't want to do the load in the
1178          * delay slot.  It cannot issue in the same cycle and may be
1179          * speculative and unneeded.
1180          */
1181         if (use_lwx_insns())
1182                 uasm_i_nop(p);
1183 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
1184
1185
1186         /* build_update_entries */
1187         if (use_lwx_insns()) {
1188                 even = ptr;
1189                 odd = tmp;
1190                 UASM_i_LWX(p, even, scratch, tmp);
1191                 UASM_i_ADDIU(p, tmp, tmp, sizeof(pte_t));
1192                 UASM_i_LWX(p, odd, scratch, tmp);
1193         } else {
1194                 UASM_i_ADDU(p, ptr, scratch, tmp); /* add in offset */
1195                 even = tmp;
1196                 odd = ptr;
1197                 UASM_i_LW(p, even, 0, ptr); /* get even pte */
1198                 UASM_i_LW(p, odd, sizeof(pte_t), ptr); /* get odd pte */
1199         }
1200         if (cpu_has_rixi) {
1201                 uasm_i_drotr(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1202                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1203                 uasm_i_drotr(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1204         } else {
1205                 uasm_i_dsrl_safe(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1206                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1207                 uasm_i_dsrl_safe(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1208         }
1209         UASM_i_MTC0(p, odd, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1210
1211         if (c0_scratch_reg >= 0) {
1212                 UASM_i_MFC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1213                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1214                 uasm_l_leave(l, *p);
1215                 rv.restore_scratch = 1;
1216         } else if (PAGE_SHIFT == 14 || PAGE_SHIFT == 13)  {
1217                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1218                 uasm_l_leave(l, *p);
1219                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1220         } else {
1221                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1222                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1223                 uasm_l_leave(l, *p);
1224                 rv.restore_scratch = 1;
1225         }
1226
1227         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1228
1229         return rv;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * For a 64-bit kernel, we are using the 64-bit XTLB refill exception
1234  * because EXL == 0.  If we wrap, we can also use the 32 instruction
1235  * slots before the XTLB refill exception handler which belong to the
1236  * unused TLB refill exception.
1237  */
1238 #define MIPS64_REFILL_INSNS 32
1239
1240 static void build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1241 {
1242         u32 *p = tlb_handler;
1243         struct uasm_label *l = labels;
1244         struct uasm_reloc *r = relocs;
1245         u32 *f;
1246         unsigned int final_len;
1247         struct mips_huge_tlb_info htlb_info __maybe_unused;
1248         enum vmalloc64_mode vmalloc_mode __maybe_unused;
1249
1250         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1251         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1252         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1253         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1254
1255         if ((scratch_reg >= 0 || scratchpad_available()) && use_bbit_insns()) {
1256                 htlb_info = build_fast_tlb_refill_handler(&p, &l, &r, K0, K1,
1257                                                           scratch_reg);
1258                 vmalloc_mode = refill_scratch;
1259         } else {
1260                 htlb_info.huge_pte = K0;
1261                 htlb_info.restore_scratch = 0;
1262                 vmalloc_mode = refill_noscratch;
1263                 /*
1264                  * create the plain linear handler
1265                  */
1266                 if (bcm1250_m3_war()) {
1267                         unsigned int segbits = 44;
1268
1269                         uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1270                         uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1271                         uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1272                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1273                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1274                         uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1275                         uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1276                         uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1277                         /* No need for uasm_i_nop */
1278                 }
1279
1280 #ifdef CONFIG_64BIT
1281                 build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1282 #else
1283                 build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1284 #endif
1285
1286 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1287                 build_is_huge_pte(&p, &r, K0, K1, label_tlb_huge_update);
1288 #endif
1289
1290                 build_get_ptep(&p, K0, K1);
1291                 build_update_entries(&p, K0, K1);
1292                 build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1293                 uasm_l_leave(&l, p);
1294                 uasm_i_eret(&p); /* return from trap */
1295         }
1296 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1297         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1298         build_huge_update_entries(&p, htlb_info.huge_pte, K1);
1299         build_huge_tlb_write_entry(&p, &l, &r, K0, tlb_random,
1300                                    htlb_info.restore_scratch);
1301 #endif
1302
1303 #ifdef CONFIG_64BIT
1304         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1, vmalloc_mode);
1305 #endif
1306
1307         /*
1308          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1309          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1310          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1311          * need three, with the second nop'ed and the third being
1312          * unused.
1313          */
1314         switch (boot_cpu_type()) {
1315         default:
1316                 if (sizeof(long) == 4) {
1317         case CPU_LOONGSON2:
1318                 /* Loongson2 ebase is different than r4k, we have more space */
1319                         if ((p - tlb_handler) > 64)
1320                                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1321                         /*
1322                          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1323                          */
1324                         f = final_handler;
1325                         /* Simplest case, just copy the handler. */
1326                         uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1327                         final_len = p - tlb_handler;
1328                         break;
1329                 } else {
1330                         if (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 1)
1331                             || (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 3)
1332                                 && uasm_insn_has_bdelay(relocs,
1333                                                         tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 3)))
1334                                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1335                         /*
1336                          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1337                          */
1338                         f = final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS;
1339                         if ((p - tlb_handler) <= MIPS64_REFILL_INSNS) {
1340                                 /* Just copy the handler. */
1341                                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1342                                 final_len = p - tlb_handler;
1343                         } else {
1344 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1345                                 const enum label_id ls = label_tlb_huge_update;
1346 #else
1347                                 const enum label_id ls = label_vmalloc;
1348 #endif
1349                                 u32 *split;
1350                                 int ov = 0;
1351                                 int i;
1352
1353                                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(labels) && labels[i].lab != ls; i++)
1354                                         ;
1355                                 BUG_ON(i == ARRAY_SIZE(labels));
1356                                 split = labels[i].addr;
1357
1358                                 /*
1359                                  * See if we have overflown one way or the other.
1360                                  */
1361                                 if (split > tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS ||
1362                                     split < p - MIPS64_REFILL_INSNS)
1363                                         ov = 1;
1364
1365                                 if (ov) {
1366                                         /*
1367                                          * Split two instructions before the end.  One
1368                                          * for the branch and one for the instruction
1369                                          * in the delay slot.
1370                                          */
1371                                         split = tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 2;
1372
1373                                         /*
1374                                          * If the branch would fall in a delay slot,
1375                                          * we must back up an additional instruction
1376                                          * so that it is no longer in a delay slot.
1377                                          */
1378                                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1379                                                 split--;
1380                                 }
1381                                 /* Copy first part of the handler. */
1382                                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1383                                 f += split - tlb_handler;
1384
1385                                 if (ov) {
1386                                         /* Insert branch. */
1387                                         uasm_l_split(&l, final_handler);
1388                                         uasm_il_b(&f, &r, label_split);
1389                                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split))
1390                                                 uasm_i_nop(&f);
1391                                         else {
1392                                                 uasm_copy_handler(relocs, labels,
1393                                                                   split, split + 1, f);
1394                                                 uasm_move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1395                                                 f++;
1396                                                 split++;
1397                                         }
1398                                 }
1399
1400                                 /* Copy the rest of the handler. */
1401                                 uasm_copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1402                                 final_len = (f - (final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS)) +
1403                                             (p - split);
1404                         }
1405                 }
1406                 break;
1407         }
1408
1409         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1410         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
1411                  final_len);
1412
1413         memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
1414
1415         dump_handler("r4000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 64);
1416 }
1417
1418 extern u32 handle_tlbl[], handle_tlbl_end[];
1419 extern u32 handle_tlbs[], handle_tlbs_end[];
1420 extern u32 handle_tlbm[], handle_tlbm_end[];
1421 extern u32 tlbmiss_handler_setup_pgd[], tlbmiss_handler_setup_pgd_end[];
1422
1423 static void build_setup_pgd(void)
1424 {
1425         const int a0 = 4;
1426         const int __maybe_unused a1 = 5;
1427         const int __maybe_unused a2 = 6;
1428         u32 *p = tlbmiss_handler_setup_pgd;
1429         const int tlbmiss_handler_setup_pgd_size =
1430                 tlbmiss_handler_setup_pgd_end - tlbmiss_handler_setup_pgd;
1431 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1432         long pgdc = (long)pgd_current;
1433 #endif
1434
1435         memset(tlbmiss_handler_setup_pgd, 0, tlbmiss_handler_setup_pgd_size *
1436                                         sizeof(tlbmiss_handler_setup_pgd[0]));
1437         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1438         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1439         pgd_reg = allocate_kscratch();
1440 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1441         if (pgd_reg == -1) {
1442                 struct uasm_label *l = labels;
1443                 struct uasm_reloc *r = relocs;
1444
1445                 /* PGD << 11 in c0_Context */
1446                 /*
1447                  * If it is a ckseg0 address, convert to a physical
1448                  * address.  Shifting right by 29 and adding 4 will
1449                  * result in zero for these addresses.
1450                  *
1451                  */
1452                 UASM_i_SRA(&p, a1, a0, 29);
1453                 UASM_i_ADDIU(&p, a1, a1, 4);
1454                 uasm_il_bnez(&p, &r, a1, label_tlbl_goaround1);
1455                 uasm_i_nop(&p);
1456                 uasm_i_dinsm(&p, a0, 0, 29, 64 - 29);
1457                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1458                 UASM_i_SLL(&p, a0, a0, 11);
1459                 uasm_i_jr(&p, 31);
1460                 UASM_i_MTC0(&p, a0, C0_CONTEXT);
1461         } else {
1462                 /* PGD in c0_KScratch */
1463                 uasm_i_jr(&p, 31);
1464                 UASM_i_MTC0(&p, a0, c0_kscratch(), pgd_reg);
1465         }
1466 #else
1467 #ifdef CONFIG_SMP
1468         /* Save PGD to pgd_current[smp_processor_id()] */
1469         UASM_i_CPUID_MFC0(&p, a1, SMP_CPUID_REG);
1470         UASM_i_SRL_SAFE(&p, a1, a1, SMP_CPUID_PTRSHIFT);
1471         UASM_i_LA_mostly(&p, a2, pgdc);
1472         UASM_i_ADDU(&p, a2, a2, a1);
1473         UASM_i_SW(&p, a0, uasm_rel_lo(pgdc), a2);
1474 #else
1475         UASM_i_LA_mostly(&p, a2, pgdc);
1476         UASM_i_SW(&p, a0, uasm_rel_lo(pgdc), a2);
1477 #endif /* SMP */
1478         uasm_i_jr(&p, 31);
1479
1480         /* if pgd_reg is allocated, save PGD also to scratch register */
1481         if (pgd_reg != -1)
1482                 UASM_i_MTC0(&p, a0, c0_kscratch(), pgd_reg);
1483         else
1484                 uasm_i_nop(&p);
1485 #endif
1486         if (p >= tlbmiss_handler_setup_pgd_end)
1487                 panic("tlbmiss_handler_setup_pgd space exceeded");
1488
1489         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1490         pr_debug("Wrote tlbmiss_handler_setup_pgd (%u instructions).\n",
1491                  (unsigned int)(p - tlbmiss_handler_setup_pgd));
1492
1493         dump_handler("tlbmiss_handler", tlbmiss_handler_setup_pgd,
1494                                         tlbmiss_handler_setup_pgd_size);
1495 }
1496
1497 static void
1498 iPTE_LW(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int ptr)
1499 {
1500 #ifdef CONFIG_SMP
1501 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1502         if (cpu_has_64bits)
1503                 uasm_i_lld(p, pte, 0, ptr);
1504         else
1505 # endif
1506                 UASM_i_LL(p, pte, 0, ptr);
1507 #else
1508 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1509         if (cpu_has_64bits)
1510                 uasm_i_ld(p, pte, 0, ptr);
1511         else
1512 # endif
1513                 UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr);
1514 #endif
1515 }
1516
1517 static void
1518 iPTE_SW(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
1519         unsigned int mode)
1520 {
1521 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1522         unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1523 #endif
1524
1525         uasm_i_ori(p, pte, pte, mode);
1526 #ifdef CONFIG_SMP
1527 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1528         if (cpu_has_64bits)
1529                 uasm_i_scd(p, pte, 0, ptr);
1530         else
1531 # endif
1532                 UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
1533
1534         if (r10000_llsc_war())
1535                 uasm_il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1536         else
1537                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1538
1539 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1540         if (!cpu_has_64bits) {
1541                 /* no uasm_i_nop needed */
1542                 uasm_i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1543                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1544                 uasm_i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1545                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1546                 /* no uasm_i_nop needed */
1547                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1548         } else
1549                 uasm_i_nop(p);
1550 # else
1551         uasm_i_nop(p);
1552 # endif
1553 #else
1554 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1555         if (cpu_has_64bits)
1556                 uasm_i_sd(p, pte, 0, ptr);
1557         else
1558 # endif
1559                 UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
1560
1561 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1562         if (!cpu_has_64bits) {
1563                 uasm_i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1564                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1565                 uasm_i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1566                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1567         }
1568 # endif
1569 #endif
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1574  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1575  * with it's original value.
1576  */
1577 static void
1578 build_pte_present(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1579                   int pte, int ptr, int scratch, enum label_id lid)
1580 {
1581         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1582
1583         if (cpu_has_rixi) {
1584                 if (use_bbit_insns()) {
1585                         uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_PRESENT), lid);
1586                         uasm_i_nop(p);
1587                 } else {
1588                         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT);
1589                         uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1590                         if (pte == t)
1591                                 /* You lose the SMP race :-(*/
1592                                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1593                 }
1594         } else {
1595                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1596                 uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1597                 uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1598                 if (pte == t)
1599                         /* You lose the SMP race :-(*/
1600                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1601         }
1602 }
1603
1604 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1605 static void
1606 build_make_valid(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1607                  unsigned int ptr)
1608 {
1609         unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
1610
1611         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1616  * restore PTE with value from PTR when done.
1617  */
1618 static void
1619 build_pte_writable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1620                    unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1621                    enum label_id lid)
1622 {
1623         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1624
1625         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1626         uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1627         uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1628         if (pte == t)
1629                 /* You lose the SMP race :-(*/
1630                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1631         else
1632                 uasm_i_nop(p);
1633 }
1634
1635 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1636  * at PTR.
1637  */
1638 static void
1639 build_make_write(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1640                  unsigned int ptr)
1641 {
1642         unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
1643                              | _PAGE_DIRTY);
1644
1645         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1650  * restore PTE with value from PTR when done.
1651  */
1652 static void
1653 build_pte_modifiable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1654                      unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1655                      enum label_id lid)
1656 {
1657         if (use_bbit_insns()) {
1658                 uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_WRITE), lid);
1659                 uasm_i_nop(p);
1660         } else {
1661                 int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1662                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_WRITE);
1663                 uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1664                 if (pte == t)
1665                         /* You lose the SMP race :-(*/
1666                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1667         }
1668 }
1669
1670 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1671
1672
1673 /*
1674  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1675  */
1676
1677 /*
1678  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
1679  * Then it returns.
1680  */
1681 static void
1682 build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
1683 {
1684         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1685         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
1686         uasm_i_tlbwi(p);
1687         uasm_i_jr(p, tmp);
1688         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1689 }
1690
1691 /*
1692  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
1693  * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
1694  * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
1695  * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
1696  */
1697 static void
1698 build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct uasm_label **l,
1699                              struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1700                              unsigned int tmp)
1701 {
1702         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1703         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1704         uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
1705         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
1706         uasm_i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
1707         uasm_i_jr(p, tmp);
1708         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1709         uasm_l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1710         uasm_i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
1711         uasm_i_jr(p, tmp);
1712         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1713 }
1714
1715 static void
1716 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1717                                    unsigned int ptr)
1718 {
1719         long pgdc = (long)pgd_current;
1720
1721         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1722         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1723         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
1724         uasm_i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1725         uasm_i_sll(p, pte, pte, 2);
1726         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1727         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1728         uasm_i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1729         uasm_i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1730         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1731         uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1732         uasm_i_tlbp(p); /* load delay */
1733 }
1734
1735 static void build_r3000_tlb_load_handler(void)
1736 {
1737         u32 *p = handle_tlbl;
1738         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1739         struct uasm_label *l = labels;
1740         struct uasm_reloc *r = relocs;
1741
1742         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1743         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1744         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1745
1746         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1747         build_pte_present(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbl);
1748         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1749         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1750         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1751
1752         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
1753         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1754         uasm_i_nop(&p);
1755
1756         if (p >= handle_tlbl_end)
1757                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1758
1759         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1760         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1761                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1762
1763         dump_handler("r3000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
1764 }
1765
1766 static void build_r3000_tlb_store_handler(void)
1767 {
1768         u32 *p = handle_tlbs;
1769         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
1770         struct uasm_label *l = labels;
1771         struct uasm_reloc *r = relocs;
1772
1773         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
1774         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1775         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1776
1777         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1778         build_pte_writable(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbs);
1779         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1780         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1781         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1782
1783         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
1784         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1785         uasm_i_nop(&p);
1786
1787         if (p >= handle_tlbs_end)
1788                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1789
1790         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1791         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1792                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1793
1794         dump_handler("r3000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
1795 }
1796
1797 static void build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1798 {
1799         u32 *p = handle_tlbm;
1800         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
1801         struct uasm_label *l = labels;
1802         struct uasm_reloc *r = relocs;
1803
1804         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
1805         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1806         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1807
1808         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1809         build_pte_modifiable(&p, &r, K0, K1,  -1, label_nopage_tlbm);
1810         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1811         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1812         build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
1813
1814         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
1815         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1816         uasm_i_nop(&p);
1817
1818         if (p >= handle_tlbm_end)
1819                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1820
1821         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1822         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1823                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1824
1825         dump_handler("r3000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
1826 }
1827 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
1828
1829 /*
1830  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1831  */
1832 static struct work_registers
1833 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct uasm_label **l,
1834                                    struct uasm_reloc **r)
1835 {
1836         struct work_registers wr = build_get_work_registers(p);
1837
1838 #ifdef CONFIG_64BIT
1839         build_get_pmde64(p, l, r, wr.r1, wr.r2); /* get pmd in ptr */
1840 #else
1841         build_get_pgde32(p, wr.r1, wr.r2); /* get pgd in ptr */
1842 #endif
1843
1844 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1845         /*
1846          * For huge tlb entries, pmd doesn't contain an address but
1847          * instead contains the tlb pte. Check the PAGE_HUGE bit and
1848          * see if we need to jump to huge tlb processing.
1849          */
1850         build_is_huge_pte(p, r, wr.r1, wr.r2, label_tlb_huge_update);
1851 #endif
1852
1853         UASM_i_MFC0(p, wr.r1, C0_BADVADDR);
1854         UASM_i_LW(p, wr.r2, 0, wr.r2);
1855         UASM_i_SRL(p, wr.r1, wr.r1, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1856         uasm_i_andi(p, wr.r1, wr.r1, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1857         UASM_i_ADDU(p, wr.r2, wr.r2, wr.r1);
1858
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         uasm_l_smp_pgtable_change(l, *p);
1861 #endif
1862         iPTE_LW(p, wr.r1, wr.r2); /* get even pte */
1863         if (!m4kc_tlbp_war())
1864                 build_tlb_probe_entry(p);
1865         return wr;
1866 }
1867
1868 static void
1869 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct uasm_label **l,
1870                                    struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1871                                    unsigned int ptr)
1872 {
1873         uasm_i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1874         uasm_i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1875         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1876         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1877         uasm_l_leave(l, *p);
1878         build_restore_work_registers(p);
1879         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1880
1881 #ifdef CONFIG_64BIT
1882         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr, not_refill);
1883 #endif
1884 }
1885
1886 static void build_r4000_tlb_load_handler(void)
1887 {
1888         u32 *p = handle_tlbl;
1889         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1890         struct uasm_label *l = labels;
1891         struct uasm_reloc *r = relocs;
1892         struct work_registers wr;
1893
1894         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1895         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1896         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1897
1898         if (bcm1250_m3_war()) {
1899                 unsigned int segbits = 44;
1900
1901                 uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1902                 uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1903                 uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1904                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1905                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1906                 uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1907                 uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1908                 uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1909                 /* No need for uasm_i_nop */
1910         }
1911
1912         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
1913         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1914         if (m4kc_tlbp_war())
1915                 build_tlb_probe_entry(&p);
1916
1917         if (cpu_has_rixi) {
1918                 /*
1919                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1920                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1921                  */
1922                 if (use_bbit_insns()) {
1923                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1924                                       label_tlbl_goaround1);
1925                 } else {
1926                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1927                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround1);
1928                 }
1929                 uasm_i_nop(&p);
1930
1931                 uasm_i_tlbr(&p);
1932
1933                 switch (current_cpu_type()) {
1934                 default:
1935                         if (cpu_has_mips_r2) {
1936                                 uasm_i_ehb(&p);
1937
1938                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
1939                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
1940                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
1941                                 break;
1942                         }
1943                 }
1944
1945                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1946                 if (use_bbit_insns()) {
1947                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1948                 } else {
1949                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
1950                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
1951                 }
1952                 /* load it in the delay slot*/
1953                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
1954                 /* load it if ptr is odd */
1955                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
1956                 /*
1957                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
1958                  * XI must have triggered it.
1959                  */
1960                 if (use_bbit_insns()) {
1961                         uasm_il_bbit1(&p, &r, wr.r3, 1, label_nopage_tlbl);
1962                         uasm_i_nop(&p);
1963                         uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1964                 } else {
1965                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
1966                         uasm_il_bnez(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1967                         uasm_i_nop(&p);
1968                 }
1969                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1970         }
1971         build_make_valid(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
1972         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
1973
1974 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1975         /*
1976          * This is the entry point when build_r4000_tlbchange_handler_head
1977          * spots a huge page.
1978          */
1979         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1980         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
1981         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1982         build_tlb_probe_entry(&p);
1983
1984         if (cpu_has_rixi) {
1985                 /*
1986                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1987                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1988                  */
1989                 if (use_bbit_insns()) {
1990                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1991                                       label_tlbl_goaround2);
1992                 } else {
1993                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1994                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
1995                 }
1996                 uasm_i_nop(&p);
1997
1998                 uasm_i_tlbr(&p);
1999
2000                 switch (current_cpu_type()) {
2001                 default:
2002                         if (cpu_has_mips_r2) {
2003                                 uasm_i_ehb(&p);
2004
2005                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
2006                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
2007                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
2008                                 break;
2009                         }
2010                 }
2011
2012                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
2013                 if (use_bbit_insns()) {
2014                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
2015                 } else {
2016                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
2017                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
2018                 }
2019                 /* load it in the delay slot*/
2020                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
2021                 /* load it if ptr is odd */
2022                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
2023                 /*
2024                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
2025                  * XI must have triggered it.
2026                  */
2027                 if (use_bbit_insns()) {
2028                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r3, 1, label_tlbl_goaround2);
2029                 } else {
2030                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
2031                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2032                 }
2033                 if (PM_DEFAULT_MASK == 0)
2034                         uasm_i_nop(&p);
2035                 /*
2036                  * We clobbered C0_PAGEMASK, restore it.  On the other branch
2037                  * it is restored in build_huge_tlb_write_entry.
2038                  */
2039                 build_restore_pagemask(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl, 0);
2040
2041                 uasm_l_tlbl_goaround2(&l, p);
2042         }
2043         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1, (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_VALID));
2044         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2045 #endif
2046
2047         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
2048         build_restore_work_registers(&p);
2049 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2050         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 1) {
2051                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_0));
2052                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_0));
2053                 uasm_i_jr(&p, K0);
2054         } else
2055 #endif
2056         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
2057         uasm_i_nop(&p);
2058
2059         if (p >= handle_tlbl_end)
2060                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
2061
2062         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2063         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
2064                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
2065
2066         dump_handler("r4000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
2067 }
2068
2069 static void build_r4000_tlb_store_handler(void)
2070 {
2071         u32 *p = handle_tlbs;
2072         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
2073         struct uasm_label *l = labels;
2074         struct uasm_reloc *r = relocs;
2075         struct work_registers wr;
2076
2077         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
2078         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2079         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2080
2081         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2082         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2083         if (m4kc_tlbp_war())
2084                 build_tlb_probe_entry(&p);
2085         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2086         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2087
2088 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2089         /*
2090          * This is the entry point when
2091          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2092          */
2093         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2094         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2095         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2096         build_tlb_probe_entry(&p);
2097         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2098                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2099         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2100 #endif
2101
2102         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
2103         build_restore_work_registers(&p);
2104 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2105         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2106                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2107                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2108                 uasm_i_jr(&p, K0);
2109         } else
2110 #endif
2111         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2112         uasm_i_nop(&p);
2113
2114         if (p >= handle_tlbs_end)
2115                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
2116
2117         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2118         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
2119                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
2120
2121         dump_handler("r4000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
2122 }
2123
2124 static void build_r4000_tlb_modify_handler(void)
2125 {
2126         u32 *p = handle_tlbm;
2127         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
2128         struct uasm_label *l = labels;
2129         struct uasm_reloc *r = relocs;
2130         struct work_registers wr;
2131
2132         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
2133         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2134         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2135
2136         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2137         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbm);
2138         if (m4kc_tlbp_war())
2139                 build_tlb_probe_entry(&p);
2140         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
2141         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2142         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2143
2144 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2145         /*
2146          * This is the entry point when
2147          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2148          */
2149         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2150         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2151         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2,  wr.r3, label_nopage_tlbm);
2152         build_tlb_probe_entry(&p);
2153         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2154                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2155         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2156 #endif
2157
2158         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
2159         build_restore_work_registers(&p);
2160 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2161         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2162                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2163                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2164                 uasm_i_jr(&p, K0);
2165         } else
2166 #endif
2167         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2168         uasm_i_nop(&p);
2169
2170         if (p >= handle_tlbm_end)
2171                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
2172
2173         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2174         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
2175                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
2176
2177         dump_handler("r4000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
2178 }
2179
2180 static void flush_tlb_handlers(void)
2181 {
2182         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
2183                            (unsigned long)handle_tlbl_end);
2184         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
2185                            (unsigned long)handle_tlbs_end);
2186         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
2187                            (unsigned long)handle_tlbm_end);
2188         local_flush_icache_range((unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd,
2189                            (unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd_end);
2190 }
2191
2192 void build_tlb_refill_handler(void)
2193 {
2194         /*
2195          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
2196          * may have local storage for it. The other handlers are only
2197          * needed once.
2198          */
2199         static int run_once = 0;
2200
2201         output_pgtable_bits_defines();
2202
2203 #ifdef CONFIG_64BIT
2204         check_for_high_segbits = current_cpu_data.vmbits > (PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
2205 #endif
2206
2207         switch (current_cpu_type()) {
2208         case CPU_R2000:
2209         case CPU_R3000:
2210         case CPU_R3000A:
2211         case CPU_R3081E:
2212         case CPU_TX3912:
2213         case CPU_TX3922:
2214         case CPU_TX3927:
2215 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2216                 if (cpu_has_local_ebase)
2217                         build_r3000_tlb_refill_handler();
2218                 if (!run_once) {
2219                         if (!cpu_has_local_ebase)
2220                                 build_r3000_tlb_refill_handler();
2221                         build_setup_pgd();
2222                         build_r3000_tlb_load_handler();
2223                         build_r3000_tlb_store_handler();
2224                         build_r3000_tlb_modify_handler();
2225                         flush_tlb_handlers();
2226                         run_once++;
2227                 }
2228 #else
2229                 panic("No R3000 TLB refill handler");
2230 #endif
2231                 break;
2232
2233         case CPU_R6000:
2234         case CPU_R6000A:
2235                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
2236                 break;
2237
2238         case CPU_R8000:
2239                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
2240                 break;
2241
2242         default:
2243                 if (!run_once) {
2244                         scratch_reg = allocate_kscratch();
2245                         build_setup_pgd();
2246                         build_r4000_tlb_load_handler();
2247                         build_r4000_tlb_store_handler();
2248                         build_r4000_tlb_modify_handler();
2249                         if (!cpu_has_local_ebase)
2250                                 build_r4000_tlb_refill_handler();
2251                         flush_tlb_handlers();
2252                         run_once++;
2253                 }
2254                 if (cpu_has_local_ebase)
2255                         build_r4000_tlb_refill_handler();
2256         }
2257 }