sparc64: Support transparent huge pages.
[~shefty/rdma-dev.git] / arch / sparc / mm / hugetlbpage.c
1 /*
2  * SPARC64 Huge TLB page support.
3  *
4  * Copyright (C) 2002, 2003, 2006 David S. Miller (davem@davemloft.net)
5  */
6
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/hugetlb.h>
11 #include <linux/pagemap.h>
12 #include <linux/sysctl.h>
13
14 #include <asm/mman.h>
15 #include <asm/pgalloc.h>
16 #include <asm/tlb.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18 #include <asm/cacheflush.h>
19 #include <asm/mmu_context.h>
20
21 /* Slightly simplified from the non-hugepage variant because by
22  * definition we don't have to worry about any page coloring stuff
23  */
24 #define VA_EXCLUDE_START (0x0000080000000000UL - (1UL << 32UL))
25 #define VA_EXCLUDE_END   (0xfffff80000000000UL + (1UL << 32UL))
26
27 static unsigned long hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(struct file *filp,
28                                                         unsigned long addr,
29                                                         unsigned long len,
30                                                         unsigned long pgoff,
31                                                         unsigned long flags)
32 {
33         struct mm_struct *mm = current->mm;
34         struct vm_area_struct * vma;
35         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
36         unsigned long start_addr;
37
38         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
39                 task_size = STACK_TOP32;
40         if (unlikely(len >= VA_EXCLUDE_START))
41                 return -ENOMEM;
42
43         if (len > mm->cached_hole_size) {
44                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
45         } else {
46                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
47                 mm->cached_hole_size = 0;
48         }
49
50         task_size -= len;
51
52 full_search:
53         addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
54
55         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
56                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
57                 if (addr < VA_EXCLUDE_START &&
58                     (addr + len) >= VA_EXCLUDE_START) {
59                         addr = VA_EXCLUDE_END;
60                         vma = find_vma(mm, VA_EXCLUDE_END);
61                 }
62                 if (unlikely(task_size < addr)) {
63                         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
64                                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
65                                 mm->cached_hole_size = 0;
66                                 goto full_search;
67                         }
68                         return -ENOMEM;
69                 }
70                 if (likely(!vma || addr + len <= vma->vm_start)) {
71                         /*
72                          * Remember the place where we stopped the search:
73                          */
74                         mm->free_area_cache = addr + len;
75                         return addr;
76                 }
77                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
78                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
79
80                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
81         }
82 }
83
84 static unsigned long
85 hugetlb_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
86                                   const unsigned long len,
87                                   const unsigned long pgoff,
88                                   const unsigned long flags)
89 {
90         struct vm_area_struct *vma;
91         struct mm_struct *mm = current->mm;
92         unsigned long addr = addr0;
93
94         /* This should only ever run for 32-bit processes.  */
95         BUG_ON(!test_thread_flag(TIF_32BIT));
96
97         /* check if free_area_cache is useful for us */
98         if (len <= mm->cached_hole_size) {
99                 mm->cached_hole_size = 0;
100                 mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
101         }
102
103         /* either no address requested or can't fit in requested address hole */
104         addr = mm->free_area_cache & HPAGE_MASK;
105
106         /* make sure it can fit in the remaining address space */
107         if (likely(addr > len)) {
108                 vma = find_vma(mm, addr-len);
109                 if (!vma || addr <= vma->vm_start) {
110                         /* remember the address as a hint for next time */
111                         return (mm->free_area_cache = addr-len);
112                 }
113         }
114
115         if (unlikely(mm->mmap_base < len))
116                 goto bottomup;
117
118         addr = (mm->mmap_base-len) & HPAGE_MASK;
119
120         do {
121                 /*
122                  * Lookup failure means no vma is above this address,
123                  * else if new region fits below vma->vm_start,
124                  * return with success:
125                  */
126                 vma = find_vma(mm, addr);
127                 if (likely(!vma || addr+len <= vma->vm_start)) {
128                         /* remember the address as a hint for next time */
129                         return (mm->free_area_cache = addr);
130                 }
131
132                 /* remember the largest hole we saw so far */
133                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
134                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
135
136                 /* try just below the current vma->vm_start */
137                 addr = (vma->vm_start-len) & HPAGE_MASK;
138         } while (likely(len < vma->vm_start));
139
140 bottomup:
141         /*
142          * A failed mmap() very likely causes application failure,
143          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
144          * can happen with large stack limits and large mmap()
145          * allocations.
146          */
147         mm->cached_hole_size = ~0UL;
148         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
149         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
150         /*
151          * Restore the topdown base:
152          */
153         mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
154         mm->cached_hole_size = ~0UL;
155
156         return addr;
157 }
158
159 unsigned long
160 hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
161                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
162 {
163         struct mm_struct *mm = current->mm;
164         struct vm_area_struct *vma;
165         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
166
167         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
168                 task_size = STACK_TOP32;
169
170         if (len & ~HPAGE_MASK)
171                 return -EINVAL;
172         if (len > task_size)
173                 return -ENOMEM;
174
175         if (flags & MAP_FIXED) {
176                 if (prepare_hugepage_range(file, addr, len))
177                         return -EINVAL;
178                 return addr;
179         }
180
181         if (addr) {
182                 addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
183                 vma = find_vma(mm, addr);
184                 if (task_size - len >= addr &&
185                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start))
186                         return addr;
187         }
188         if (mm->get_unmapped_area == arch_get_unmapped_area)
189                 return hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(file, addr, len,
190                                 pgoff, flags);
191         else
192                 return hugetlb_get_unmapped_area_topdown(file, addr, len,
193                                 pgoff, flags);
194 }
195
196 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
197                         unsigned long addr, unsigned long sz)
198 {
199         pgd_t *pgd;
200         pud_t *pud;
201         pmd_t *pmd;
202         pte_t *pte = NULL;
203
204         /* We must align the address, because our caller will run
205          * set_huge_pte_at() on whatever we return, which writes out
206          * all of the sub-ptes for the hugepage range.  So we have
207          * to give it the first such sub-pte.
208          */
209         addr &= HPAGE_MASK;
210
211         pgd = pgd_offset(mm, addr);
212         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
213         if (pud) {
214                 pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
215                 if (pmd)
216                         pte = pte_alloc_map(mm, NULL, pmd, addr);
217         }
218         return pte;
219 }
220
221 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
222 {
223         pgd_t *pgd;
224         pud_t *pud;
225         pmd_t *pmd;
226         pte_t *pte = NULL;
227
228         addr &= HPAGE_MASK;
229
230         pgd = pgd_offset(mm, addr);
231         if (!pgd_none(*pgd)) {
232                 pud = pud_offset(pgd, addr);
233                 if (!pud_none(*pud)) {
234                         pmd = pmd_offset(pud, addr);
235                         if (!pmd_none(*pmd))
236                                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
237                 }
238         }
239         return pte;
240 }
241
242 int huge_pmd_unshare(struct mm_struct *mm, unsigned long *addr, pte_t *ptep)
243 {
244         return 0;
245 }
246
247 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
248                      pte_t *ptep, pte_t entry)
249 {
250         int i;
251
252         if (!pte_present(*ptep) && pte_present(entry))
253                 mm->context.huge_pte_count++;
254
255         addr &= HPAGE_MASK;
256         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
257                 set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
258                 ptep++;
259                 addr += PAGE_SIZE;
260                 pte_val(entry) += PAGE_SIZE;
261         }
262 }
263
264 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
265                               pte_t *ptep)
266 {
267         pte_t entry;
268         int i;
269
270         entry = *ptep;
271         if (pte_present(entry))
272                 mm->context.huge_pte_count--;
273
274         addr &= HPAGE_MASK;
275
276         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
277                 pte_clear(mm, addr, ptep);
278                 addr += PAGE_SIZE;
279                 ptep++;
280         }
281
282         return entry;
283 }
284
285 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm,
286                               unsigned long address, int write)
287 {
288         return ERR_PTR(-EINVAL);
289 }
290
291 int pmd_huge(pmd_t pmd)
292 {
293         return 0;
294 }
295
296 int pud_huge(pud_t pud)
297 {
298         return 0;
299 }
300
301 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
302                              pmd_t *pmd, int write)
303 {
304         return NULL;
305 }