Merge branch 'x86-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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/init.h>
30 #include <linux/cache.h>
31
32 #include <asm/cacheflush.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                 return 1;
89         default:
90                 return 0;
91         }
92 }
93
94 static int use_lwx_insns(void)
95 {
96         switch (current_cpu_type()) {
97         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
98                 return 1;
99         default:
100                 return 0;
101         }
102 }
103 #if defined(CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE) && \
104     CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE > 0
105 static bool scratchpad_available(void)
106 {
107         return true;
108 }
109 static int scratchpad_offset(int i)
110 {
111         /*
112          * CVMSEG starts at address -32768 and extends for
113          * CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE 128 byte cache lines.
114          */
115         i += 1; /* Kernel use starts at the top and works down. */
116         return CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE * 128 - (8 * i) - 32768;
117 }
118 #else
119 static bool scratchpad_available(void)
120 {
121         return false;
122 }
123 static int scratchpad_offset(int i)
124 {
125         BUG();
126         /* Really unreachable, but evidently some GCC want this. */
127         return 0;
128 }
129 #endif
130 /*
131  * Found by experiment: At least some revisions of the 4kc throw under
132  * some circumstances a machine check exception, triggered by invalid
133  * values in the index register.  Delaying the tlbp instruction until
134  * after the next branch,  plus adding an additional nop in front of
135  * tlbwi/tlbwr avoids the invalid index register values. Nobody knows
136  * why; it's not an issue caused by the core RTL.
137  *
138  */
139 static int m4kc_tlbp_war(void)
140 {
141         return (current_cpu_data.processor_id & 0xffff00) ==
142                (PRID_COMP_MIPS | PRID_IMP_4KC);
143 }
144
145 /* Handle labels (which must be positive integers). */
146 enum label_id {
147         label_second_part = 1,
148         label_leave,
149         label_vmalloc,
150         label_vmalloc_done,
151         label_tlbw_hazard_0,
152         label_split = label_tlbw_hazard_0 + 8,
153         label_tlbl_goaround1,
154         label_tlbl_goaround2,
155         label_nopage_tlbl,
156         label_nopage_tlbs,
157         label_nopage_tlbm,
158         label_smp_pgtable_change,
159         label_r3000_write_probe_fail,
160         label_large_segbits_fault,
161 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
162         label_tlb_huge_update,
163 #endif
164 };
165
166 UASM_L_LA(_second_part)
167 UASM_L_LA(_leave)
168 UASM_L_LA(_vmalloc)
169 UASM_L_LA(_vmalloc_done)
170 /* _tlbw_hazard_x is handled differently.  */
171 UASM_L_LA(_split)
172 UASM_L_LA(_tlbl_goaround1)
173 UASM_L_LA(_tlbl_goaround2)
174 UASM_L_LA(_nopage_tlbl)
175 UASM_L_LA(_nopage_tlbs)
176 UASM_L_LA(_nopage_tlbm)
177 UASM_L_LA(_smp_pgtable_change)
178 UASM_L_LA(_r3000_write_probe_fail)
179 UASM_L_LA(_large_segbits_fault)
180 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
181 UASM_L_LA(_tlb_huge_update)
182 #endif
183
184 static int hazard_instance;
185
186 static void uasm_bgezl_hazard(u32 **p, struct uasm_reloc **r, int instance)
187 {
188         switch (instance) {
189         case 0 ... 7:
190                 uasm_il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard_0 + instance);
191                 return;
192         default:
193                 BUG();
194         }
195 }
196
197 static void uasm_bgezl_label(struct uasm_label **l, u32 **p, int instance)
198 {
199         switch (instance) {
200         case 0 ... 7:
201                 uasm_build_label(l, *p, label_tlbw_hazard_0 + instance);
202                 break;
203         default:
204                 BUG();
205         }
206 }
207
208 /*
209  * pgtable bits are assigned dynamically depending on processor feature
210  * and statically based on kernel configuration.  This spits out the actual
211  * values the kernel is using.  Required to make sense from disassembled
212  * TLB exception handlers.
213  */
214 static void output_pgtable_bits_defines(void)
215 {
216 #define pr_define(fmt, ...)                                     \
217         pr_debug("#define " fmt, ##__VA_ARGS__)
218
219         pr_debug("#include <asm/asm.h>\n");
220         pr_debug("#include <asm/regdef.h>\n");
221         pr_debug("\n");
222
223         pr_define("_PAGE_PRESENT_SHIFT %d\n", _PAGE_PRESENT_SHIFT);
224         pr_define("_PAGE_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_READ_SHIFT);
225         pr_define("_PAGE_WRITE_SHIFT %d\n", _PAGE_WRITE_SHIFT);
226         pr_define("_PAGE_ACCESSED_SHIFT %d\n", _PAGE_ACCESSED_SHIFT);
227         pr_define("_PAGE_MODIFIED_SHIFT %d\n", _PAGE_MODIFIED_SHIFT);
228 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
229         pr_define("_PAGE_HUGE_SHIFT %d\n", _PAGE_HUGE_SHIFT);
230         pr_define("_PAGE_SPLITTING_SHIFT %d\n", _PAGE_SPLITTING_SHIFT);
231 #endif
232         if (cpu_has_rixi) {
233 #ifdef _PAGE_NO_EXEC_SHIFT
234                 pr_define("_PAGE_NO_EXEC_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_EXEC_SHIFT);
235 #endif
236 #ifdef _PAGE_NO_READ_SHIFT
237                 pr_define("_PAGE_NO_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_READ_SHIFT);
238 #endif
239         }
240         pr_define("_PAGE_GLOBAL_SHIFT %d\n", _PAGE_GLOBAL_SHIFT);
241         pr_define("_PAGE_VALID_SHIFT %d\n", _PAGE_VALID_SHIFT);
242         pr_define("_PAGE_DIRTY_SHIFT %d\n", _PAGE_DIRTY_SHIFT);
243         pr_define("_PFN_SHIFT %d\n", _PFN_SHIFT);
244         pr_debug("\n");
245 }
246
247 static inline void dump_handler(const char *symbol, const u32 *handler, int count)
248 {
249         int i;
250
251         pr_debug("LEAF(%s)\n", symbol);
252
253         pr_debug("\t.set push\n");
254         pr_debug("\t.set noreorder\n");
255
256         for (i = 0; i < count; i++)
257                 pr_debug("\t.word\t0x%08x\t\t# %p\n", handler[i], &handler[i]);
258
259         pr_debug("\t.set\tpop\n");
260
261         pr_debug("\tEND(%s)\n", symbol);
262 }
263
264 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
265 #define K0              26
266 #define K1              27
267
268 /* Some CP0 registers */
269 #define C0_INDEX        0, 0
270 #define C0_ENTRYLO0     2, 0
271 #define C0_TCBIND       2, 2
272 #define C0_ENTRYLO1     3, 0
273 #define C0_CONTEXT      4, 0
274 #define C0_PAGEMASK     5, 0
275 #define C0_BADVADDR     8, 0
276 #define C0_ENTRYHI      10, 0
277 #define C0_EPC          14, 0
278 #define C0_XCONTEXT     20, 0
279
280 #ifdef CONFIG_64BIT
281 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
282 #else
283 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
284 #endif
285
286 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
287  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
288  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
289  * instructions for R4000.
290  *
291  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
292  * over anything important on overflow before we panic.
293  */
294 static u32 tlb_handler[128];
295
296 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
297 static struct uasm_label labels[128];
298 static struct uasm_reloc relocs[128];
299
300 static int check_for_high_segbits;
301
302 static unsigned int kscratch_used_mask;
303
304 static inline int __maybe_unused c0_kscratch(void)
305 {
306         switch (current_cpu_type()) {
307         case CPU_XLP:
308         case CPU_XLR:
309                 return 22;
310         default:
311                 return 31;
312         }
313 }
314
315 static int allocate_kscratch(void)
316 {
317         int r;
318         unsigned int a = cpu_data[0].kscratch_mask & ~kscratch_used_mask;
319
320         r = ffs(a);
321
322         if (r == 0)
323                 return -1;
324
325         r--; /* make it zero based */
326
327         kscratch_used_mask |= (1 << r);
328
329         return r;
330 }
331
332 static int scratch_reg;
333 static int pgd_reg;
334 enum vmalloc64_mode {not_refill, refill_scratch, refill_noscratch};
335
336 static struct work_registers build_get_work_registers(u32 **p)
337 {
338         struct work_registers r;
339
340         int smp_processor_id_reg;
341         int smp_processor_id_sel;
342         int smp_processor_id_shift;
343
344         if (scratch_reg >= 0) {
345                 /* Save in CPU local C0_KScratch? */
346                 UASM_i_MTC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
347                 r.r1 = K0;
348                 r.r2 = K1;
349                 r.r3 = 1;
350                 return r;
351         }
352
353         if (num_possible_cpus() > 1) {
354 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
355                 smp_processor_id_shift = 51;
356                 smp_processor_id_reg = 20; /* XContext */
357                 smp_processor_id_sel = 0;
358 #else
359 # ifdef CONFIG_32BIT
360                 smp_processor_id_shift = 25;
361                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
362                 smp_processor_id_sel = 0;
363 # endif
364 # ifdef CONFIG_64BIT
365                 smp_processor_id_shift = 26;
366                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
367                 smp_processor_id_sel = 0;
368 # endif
369 #endif
370                 /* Get smp_processor_id */
371                 UASM_i_MFC0(p, K0, smp_processor_id_reg, smp_processor_id_sel);
372                 UASM_i_SRL_SAFE(p, K0, K0, smp_processor_id_shift);
373
374                 /* handler_reg_save index in K0 */
375                 UASM_i_SLL(p, K0, K0, ilog2(sizeof(struct tlb_reg_save)));
376
377                 UASM_i_LA(p, K1, (long)&handler_reg_save);
378                 UASM_i_ADDU(p, K0, K0, K1);
379         } else {
380                 UASM_i_LA(p, K0, (long)&handler_reg_save);
381         }
382         /* K0 now points to save area, save $1 and $2  */
383         UASM_i_SW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
384         UASM_i_SW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
385
386         r.r1 = K1;
387         r.r2 = 1;
388         r.r3 = 2;
389         return r;
390 }
391
392 static void build_restore_work_registers(u32 **p)
393 {
394         if (scratch_reg >= 0) {
395                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
396                 return;
397         }
398         /* K0 already points to save area, restore $1 and $2  */
399         UASM_i_LW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
400         UASM_i_LW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
401 }
402
403 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
404
405 /*
406  * CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT implies 64 bit and lack of pgd_current,
407  * we cannot do r3000 under these circumstances.
408  *
409  * Declare pgd_current here instead of including mmu_context.h to avoid type
410  * conflicts for tlbmiss_handler_setup_pgd
411  */
412 extern unsigned long pgd_current[];
413
414 /*
415  * The R3000 TLB handler is simple.
416  */
417 static void build_r3000_tlb_refill_handler(void)
418 {
419         long pgdc = (long)pgd_current;
420         u32 *p;
421
422         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
423         p = tlb_handler;
424
425         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
426         uasm_i_lui(&p, K1, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
427         uasm_i_lw(&p, K1, uasm_rel_lo(pgdc), K1);
428         uasm_i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
429         uasm_i_sll(&p, K0, K0, 2);
430         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
431         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
432         uasm_i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
433         uasm_i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
434         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
435         uasm_i_lw(&p, K0, 0, K1);
436         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
437         uasm_i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
438         uasm_i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
439         uasm_i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
440         uasm_i_jr(&p, K1);
441         uasm_i_rfe(&p); /* branch delay */
442
443         if (p > tlb_handler + 32)
444                 panic("TLB refill handler space exceeded");
445
446         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
447                  (unsigned int)(p - tlb_handler));
448
449         memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
450
451         dump_handler("r3000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 32);
452 }
453 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
454
455 /*
456  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
457  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
458  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
459  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
460  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
461  */
462 static u32 final_handler[64];
463
464 /*
465  * Hazards
466  *
467  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
468  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
469  *
470  *      stalling_instruction
471  *      TLBP
472  *
473  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
474  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
475  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
476  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
477  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
478  *
479  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
480  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
481  *
482  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
483  *
484  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
485  */
486 static void __maybe_unused build_tlb_probe_entry(u32 **p)
487 {
488         switch (current_cpu_type()) {
489         /* Found by experiment: R4600 v2.0/R4700 needs this, too.  */
490         case CPU_R4600:
491         case CPU_R4700:
492         case CPU_R5000:
493         case CPU_NEVADA:
494                 uasm_i_nop(p);
495                 uasm_i_tlbp(p);
496                 break;
497
498         default:
499                 uasm_i_tlbp(p);
500                 break;
501         }
502 }
503
504 /*
505  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
506  * the preceding mtc0 and for the following eret.
507  */
508 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
509
510 static void build_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
511                                   struct uasm_reloc **r,
512                                   enum tlb_write_entry wmode)
513 {
514         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
515
516         switch (wmode) {
517         case tlb_random: tlbw = uasm_i_tlbwr; break;
518         case tlb_indexed: tlbw = uasm_i_tlbwi; break;
519         }
520
521         if (cpu_has_mips_r2) {
522                 /*
523                  * The architecture spec says an ehb is required here,
524                  * but a number of cores do not have the hazard and
525                  * using an ehb causes an expensive pipeline stall.
526                  */
527                 switch (current_cpu_type()) {
528                 case CPU_M14KC:
529                 case CPU_74K:
530                         break;
531
532                 default:
533                         uasm_i_ehb(p);
534                         break;
535                 }
536                 tlbw(p);
537                 return;
538         }
539
540         switch (current_cpu_type()) {
541         case CPU_R4000PC:
542         case CPU_R4000SC:
543         case CPU_R4000MC:
544         case CPU_R4400PC:
545         case CPU_R4400SC:
546         case CPU_R4400MC:
547                 /*
548                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
549                  * two nops after the tlbw instruction.
550                  */
551                 uasm_bgezl_hazard(p, r, hazard_instance);
552                 tlbw(p);
553                 uasm_bgezl_label(l, p, hazard_instance);
554                 hazard_instance++;
555                 uasm_i_nop(p);
556                 break;
557
558         case CPU_R4600:
559         case CPU_R4700:
560                 uasm_i_nop(p);
561                 tlbw(p);
562                 uasm_i_nop(p);
563                 break;
564
565         case CPU_R5000:
566         case CPU_NEVADA:
567                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
568                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
569                 tlbw(p);
570                 break;
571
572         case CPU_R4300:
573         case CPU_5KC:
574         case CPU_TX49XX:
575         case CPU_PR4450:
576         case CPU_XLR:
577                 uasm_i_nop(p);
578                 tlbw(p);
579                 break;
580
581         case CPU_R10000:
582         case CPU_R12000:
583         case CPU_R14000:
584         case CPU_4KC:
585         case CPU_4KEC:
586         case CPU_M14KC:
587         case CPU_M14KEC:
588         case CPU_SB1:
589         case CPU_SB1A:
590         case CPU_4KSC:
591         case CPU_20KC:
592         case CPU_25KF:
593         case CPU_BMIPS32:
594         case CPU_BMIPS3300:
595         case CPU_BMIPS4350:
596         case CPU_BMIPS4380:
597         case CPU_BMIPS5000:
598         case CPU_LOONGSON2:
599         case CPU_R5500:
600                 if (m4kc_tlbp_war())
601                         uasm_i_nop(p);
602         case CPU_ALCHEMY:
603                 tlbw(p);
604                 break;
605
606         case CPU_RM7000:
607                 uasm_i_nop(p);
608                 uasm_i_nop(p);
609                 uasm_i_nop(p);
610                 uasm_i_nop(p);
611                 tlbw(p);
612                 break;
613
614         case CPU_VR4111:
615         case CPU_VR4121:
616         case CPU_VR4122:
617         case CPU_VR4181:
618         case CPU_VR4181A:
619                 uasm_i_nop(p);
620                 uasm_i_nop(p);
621                 tlbw(p);
622                 uasm_i_nop(p);
623                 uasm_i_nop(p);
624                 break;
625
626         case CPU_VR4131:
627         case CPU_VR4133:
628         case CPU_R5432:
629                 uasm_i_nop(p);
630                 uasm_i_nop(p);
631                 tlbw(p);
632                 break;
633
634         case CPU_JZRISC:
635                 tlbw(p);
636                 uasm_i_nop(p);
637                 break;
638
639         default:
640                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
641                       current_cpu_data.cputype);
642                 break;
643         }
644 }
645
646 static __maybe_unused void build_convert_pte_to_entrylo(u32 **p,
647                                                         unsigned int reg)
648 {
649         if (cpu_has_rixi) {
650                 UASM_i_ROTR(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
651         } else {
652 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
653                 uasm_i_dsrl_safe(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
654 #else
655                 UASM_i_SRL(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
656 #endif
657         }
658 }
659
660 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
661
662 static void build_restore_pagemask(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
663                                    unsigned int tmp, enum label_id lid,
664                                    int restore_scratch)
665 {
666         if (restore_scratch) {
667                 /* Reset default page size */
668                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
669                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
670                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
671                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
672                         uasm_il_b(p, r, lid);
673                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
674                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
675                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
676                         uasm_il_b(p, r, lid);
677                 } else {
678                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
679                         uasm_il_b(p, r, lid);
680                 }
681                 if (scratch_reg >= 0)
682                         UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
683                 else
684                         UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
685         } else {
686                 /* Reset default page size */
687                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
688                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
689                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
690                         uasm_il_b(p, r, lid);
691                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
692                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
693                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
694                         uasm_il_b(p, r, lid);
695                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
696                 } else {
697                         uasm_il_b(p, r, lid);
698                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
699                 }
700         }
701 }
702
703 static void build_huge_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
704                                        struct uasm_reloc **r,
705                                        unsigned int tmp,
706                                        enum tlb_write_entry wmode,
707                                        int restore_scratch)
708 {
709         /* Set huge page tlb entry size */
710         uasm_i_lui(p, tmp, PM_HUGE_MASK >> 16);
711         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_HUGE_MASK & 0xffff);
712         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
713
714         build_tlb_write_entry(p, l, r, wmode);
715
716         build_restore_pagemask(p, r, tmp, label_leave, restore_scratch);
717 }
718
719 /*
720  * Check if Huge PTE is present, if so then jump to LABEL.
721  */
722 static void
723 build_is_huge_pte(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
724                   unsigned int pmd, int lid)
725 {
726         UASM_i_LW(p, tmp, 0, pmd);
727         if (use_bbit_insns()) {
728                 uasm_il_bbit1(p, r, tmp, ilog2(_PAGE_HUGE), lid);
729         } else {
730                 uasm_i_andi(p, tmp, tmp, _PAGE_HUGE);
731                 uasm_il_bnez(p, r, tmp, lid);
732         }
733 }
734
735 static void build_huge_update_entries(u32 **p, unsigned int pte,
736                                       unsigned int tmp)
737 {
738         int small_sequence;
739
740         /*
741          * A huge PTE describes an area the size of the
742          * configured huge page size. This is twice the
743          * of the large TLB entry size we intend to use.
744          * A TLB entry half the size of the configured
745          * huge page size is configured into entrylo0
746          * and entrylo1 to cover the contiguous huge PTE
747          * address space.
748          */
749         small_sequence = (HPAGE_SIZE >> 7) < 0x10000;
750
751         /* We can clobber tmp.  It isn't used after this.*/
752         if (!small_sequence)
753                 uasm_i_lui(p, tmp, HPAGE_SIZE >> (7 + 16));
754
755         build_convert_pte_to_entrylo(p, pte);
756         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* load it */
757         /* convert to entrylo1 */
758         if (small_sequence)
759                 UASM_i_ADDIU(p, pte, pte, HPAGE_SIZE >> 7);
760         else
761                 UASM_i_ADDU(p, pte, pte, tmp);
762
763         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO1); /* load it */
764 }
765
766 static void build_huge_handler_tail(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
767                                     struct uasm_label **l,
768                                     unsigned int pte,
769                                     unsigned int ptr)
770 {
771 #ifdef CONFIG_SMP
772         UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
773         uasm_il_beqz(p, r, pte, label_tlb_huge_update);
774         UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr); /* Needed because SC killed our PTE */
775 #else
776         UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
777 #endif
778         build_huge_update_entries(p, pte, ptr);
779         build_huge_tlb_write_entry(p, l, r, pte, tlb_indexed, 0);
780 }
781 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
782
783 #ifdef CONFIG_64BIT
784 /*
785  * TMP and PTR are scratch.
786  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
787  */
788 static void
789 build_get_pmde64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
790                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
791 {
792 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
793         long pgdc = (long)pgd_current;
794 #endif
795         /*
796          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
797          */
798         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
799
800         if (check_for_high_segbits) {
801                 /*
802                  * The kernel currently implicitely assumes that the
803                  * MIPS SEGBITS parameter for the processor is
804                  * (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) or less, and will never
805                  * allocate virtual addresses outside the maximum
806                  * range for SEGBITS = (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS). But
807                  * that doesn't prevent user code from accessing the
808                  * higher xuseg addresses.  Here, we make sure that
809                  * everything but the lower xuseg addresses goes down
810                  * the module_alloc/vmalloc path.
811                  */
812                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, tmp, PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
813                 uasm_il_bnez(p, r, ptr, label_vmalloc);
814         } else {
815                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
816         }
817         /* No uasm_i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
818
819 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
820         if (pgd_reg != -1) {
821                 /* pgd is in pgd_reg */
822                 UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
823         } else {
824                 /*
825                  * &pgd << 11 stored in CONTEXT [23..63].
826                  */
827                 UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
828
829                 /* Clear lower 23 bits of context. */
830                 uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
831
832                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
833                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
834                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
835         }
836 #elif defined(CONFIG_SMP)
837 # ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
838         /*
839          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
840          */
841         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
842         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 19);
843 # else
844         /*
845          * 64 bit SMP running in XKPHYS has smp_processor_id() << 3
846          * stored in CONTEXT.
847          */
848         uasm_i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
849         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 23);
850 # endif
851         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
852         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
853         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
854         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
855 #else
856         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
857         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
858 #endif
859
860         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
861
862         /* get pgd offset in bytes */
863         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
864
865         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
866         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
867 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
868         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
869         uasm_i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
870         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
871         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
872         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
873 #endif
874 }
875
876 /*
877  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
878  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
879  */
880 static void
881 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
882                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr,
883                         enum vmalloc64_mode mode)
884 {
885         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
886         int single_insn_swpd;
887         int did_vmalloc_branch = 0;
888
889         single_insn_swpd = uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd);
890
891         uasm_l_vmalloc(l, *p);
892
893         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
894                 if (single_insn_swpd) {
895                         uasm_il_bltz(p, r, bvaddr, label_vmalloc_done);
896                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
897                         did_vmalloc_branch = 1;
898                         /* fall through */
899                 } else {
900                         uasm_il_bgez(p, r, bvaddr, label_large_segbits_fault);
901                 }
902         }
903         if (!did_vmalloc_branch) {
904                 if (uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd)) {
905                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
906                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
907                 } else {
908                         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
909                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
910                         if (uasm_in_compat_space_p(swpd))
911                                 uasm_i_addiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
912                         else
913                                 uasm_i_daddiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
914                 }
915         }
916         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
917                 uasm_l_large_segbits_fault(l, *p);
918                 /*
919                  * We get here if we are an xsseg address, or if we are
920                  * an xuseg address above (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) boundary.
921                  *
922                  * Ignoring xsseg (assume disabled so would generate
923                  * (address errors?), the only remaining possibility
924                  * is the upper xuseg addresses.  On processors with
925                  * TLB_SEGBITS <= PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS, these
926                  * addresses would have taken an address error. We try
927                  * to mimic that here by taking a load/istream page
928                  * fault.
929                  */
930                 UASM_i_LA(p, ptr, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0);
931                 uasm_i_jr(p, ptr);
932
933                 if (mode == refill_scratch) {
934                         if (scratch_reg >= 0)
935                                 UASM_i_MFC0(p, 1, c0_kscratch(), scratch_reg);
936                         else
937                                 UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
938                 } else {
939                         uasm_i_nop(p);
940                 }
941         }
942 }
943
944 #else /* !CONFIG_64BIT */
945
946 /*
947  * TMP and PTR are scratch.
948  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
949  */
950 static void __maybe_unused
951 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
952 {
953         long pgdc = (long)pgd_current;
954
955         /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
956 #ifdef CONFIG_SMP
957 #ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
958         /*
959          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
960          */
961         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
962         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
963         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 19);
964 #else
965         /*
966          * smp_processor_id() << 2 is stored in CONTEXT.
967          */
968         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
969         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
970         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 23);
971 #endif
972         uasm_i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
973 #else
974         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
975 #endif
976         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
977         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
978         uasm_i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
979         uasm_i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
980         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
981 }
982
983 #endif /* !CONFIG_64BIT */
984
985 static void build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
986 {
987         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
988         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
989
990         switch (current_cpu_type()) {
991         case CPU_VR41XX:
992         case CPU_VR4111:
993         case CPU_VR4121:
994         case CPU_VR4122:
995         case CPU_VR4131:
996         case CPU_VR4181:
997         case CPU_VR4181A:
998         case CPU_VR4133:
999                 shift += 2;
1000                 break;
1001
1002         default:
1003                 break;
1004         }
1005
1006         if (shift)
1007                 UASM_i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
1008         uasm_i_andi(p, ctx, ctx, mask);
1009 }
1010
1011 static void build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1012 {
1013         /*
1014          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
1015          * circumstances the move from cp0_context might produce a
1016          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
1017          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
1018          * memory reference, is between them.
1019          */
1020         switch (current_cpu_type()) {
1021         case CPU_NEVADA:
1022                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1023                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1024                 break;
1025
1026         default:
1027                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1028                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1029                 break;
1030         }
1031
1032         build_adjust_context(p, tmp);
1033         UASM_i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
1034 }
1035
1036 static void build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptep)
1037 {
1038         /*
1039          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1040          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1041          */
1042 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1043         if (cpu_has_64bits) {
1044                 uasm_i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1045                 uasm_i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1046                 if (cpu_has_rixi) {
1047                         UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1048                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1049                         UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1050                 } else {
1051                         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1052                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1053                         uasm_i_dsrl_safe(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1054                 }
1055                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1056         } else {
1057                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1058                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1059
1060                 /* The pte entries are pre-shifted */
1061                 uasm_i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1062                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1063                 uasm_i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1064                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1065         }
1066 #else
1067         UASM_i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1068         UASM_i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1069         if (r45k_bvahwbug())
1070                 build_tlb_probe_entry(p);
1071         if (cpu_has_rixi) {
1072                 UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1073                 if (r4k_250MHZhwbug())
1074                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1075                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1076                 UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1077         } else {
1078                 UASM_i_SRL(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1079                 if (r4k_250MHZhwbug())
1080                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1081                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1082                 UASM_i_SRL(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1083                 if (r45k_bvahwbug())
1084                         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1085         }
1086         if (r4k_250MHZhwbug())
1087                 UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1088         UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1089 #endif
1090 }
1091
1092 struct mips_huge_tlb_info {
1093         int huge_pte;
1094         int restore_scratch;
1095 };
1096
1097 static struct mips_huge_tlb_info
1098 build_fast_tlb_refill_handler (u32 **p, struct uasm_label **l,
1099                                struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1100                                unsigned int ptr, int c0_scratch_reg)
1101 {
1102         struct mips_huge_tlb_info rv;
1103         unsigned int even, odd;
1104         int vmalloc_branch_delay_filled = 0;
1105         const int scratch = 1; /* Our extra working register */
1106
1107         rv.huge_pte = scratch;
1108         rv.restore_scratch = 0;
1109
1110         if (check_for_high_segbits) {
1111                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1112
1113                 if (pgd_reg != -1)
1114                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1115                 else
1116                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1117
1118                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1119                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1120                 else
1121                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1122
1123                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp,
1124                                  PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
1125                 uasm_il_bnez(p, r, scratch, label_vmalloc);
1126
1127                 if (pgd_reg == -1) {
1128                         vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1129                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1130                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1131                 }
1132         } else {
1133                 if (pgd_reg != -1)
1134                         UASM_i_MFC0(p, ptr, c0_kscratch(), pgd_reg);
1135                 else
1136                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1137
1138                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1139
1140                 if (c0_scratch_reg >= 0)
1141                         UASM_i_MTC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1142                 else
1143                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1144
1145                 if (pgd_reg == -1)
1146                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1147                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1148
1149                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
1150         }
1151
1152         if (pgd_reg == -1) {
1153                 vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1154                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
1155                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
1156                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
1157         }
1158
1159 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1160 #define LOC_PTEP scratch
1161 #else
1162 #define LOC_PTEP ptr
1163 #endif
1164
1165         if (!vmalloc_branch_delay_filled)
1166                 /* get pgd offset in bytes */
1167                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1168
1169         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
1170
1171         /*
1172          *                         tmp          ptr
1173          * fall-through case =   badvaddr  *pgd_current
1174          * vmalloc case      =   badvaddr  swapper_pg_dir
1175          */
1176
1177         if (vmalloc_branch_delay_filled)
1178                 /* get pgd offset in bytes */
1179                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1180
1181 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1182         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1183 #endif
1184         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PGD - 1) << 3);
1185
1186         if (use_lwx_insns()) {
1187                 UASM_i_LWX(p, LOC_PTEP, scratch, ptr);
1188         } else {
1189                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pgd offset */
1190                 uasm_i_ld(p, LOC_PTEP, 0, ptr); /* get pmd pointer */
1191         }
1192
1193 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1194         /* get pmd offset in bytes */
1195         uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PMD_SHIFT - 3);
1196         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PMD - 1) << 3);
1197         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1198
1199         if (use_lwx_insns()) {
1200                 UASM_i_LWX(p, scratch, scratch, ptr);
1201         } else {
1202                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pmd offset */
1203                 UASM_i_LW(p, scratch, 0, ptr);
1204         }
1205 #endif
1206         /* Adjust the context during the load latency. */
1207         build_adjust_context(p, tmp);
1208
1209 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1210         uasm_il_bbit1(p, r, scratch, ilog2(_PAGE_HUGE), label_tlb_huge_update);
1211         /*
1212          * The in the LWX case we don't want to do the load in the
1213          * delay slot.  It cannot issue in the same cycle and may be
1214          * speculative and unneeded.
1215          */
1216         if (use_lwx_insns())
1217                 uasm_i_nop(p);
1218 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
1219
1220
1221         /* build_update_entries */
1222         if (use_lwx_insns()) {
1223                 even = ptr;
1224                 odd = tmp;
1225                 UASM_i_LWX(p, even, scratch, tmp);
1226                 UASM_i_ADDIU(p, tmp, tmp, sizeof(pte_t));
1227                 UASM_i_LWX(p, odd, scratch, tmp);
1228         } else {
1229                 UASM_i_ADDU(p, ptr, scratch, tmp); /* add in offset */
1230                 even = tmp;
1231                 odd = ptr;
1232                 UASM_i_LW(p, even, 0, ptr); /* get even pte */
1233                 UASM_i_LW(p, odd, sizeof(pte_t), ptr); /* get odd pte */
1234         }
1235         if (cpu_has_rixi) {
1236                 uasm_i_drotr(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1237                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1238                 uasm_i_drotr(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1239         } else {
1240                 uasm_i_dsrl_safe(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1241                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1242                 uasm_i_dsrl_safe(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1243         }
1244         UASM_i_MTC0(p, odd, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1245
1246         if (c0_scratch_reg >= 0) {
1247                 UASM_i_MFC0(p, scratch, c0_kscratch(), c0_scratch_reg);
1248                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1249                 uasm_l_leave(l, *p);
1250                 rv.restore_scratch = 1;
1251         } else if (PAGE_SHIFT == 14 || PAGE_SHIFT == 13)  {
1252                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1253                 uasm_l_leave(l, *p);
1254                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1255         } else {
1256                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1257                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1258                 uasm_l_leave(l, *p);
1259                 rv.restore_scratch = 1;
1260         }
1261
1262         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1263
1264         return rv;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * For a 64-bit kernel, we are using the 64-bit XTLB refill exception
1269  * because EXL == 0.  If we wrap, we can also use the 32 instruction
1270  * slots before the XTLB refill exception handler which belong to the
1271  * unused TLB refill exception.
1272  */
1273 #define MIPS64_REFILL_INSNS 32
1274
1275 static void build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1276 {
1277         u32 *p = tlb_handler;
1278         struct uasm_label *l = labels;
1279         struct uasm_reloc *r = relocs;
1280         u32 *f;
1281         unsigned int final_len;
1282         struct mips_huge_tlb_info htlb_info __maybe_unused;
1283         enum vmalloc64_mode vmalloc_mode __maybe_unused;
1284
1285         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1286         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1287         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1288         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1289
1290         if ((scratch_reg >= 0 || scratchpad_available()) && use_bbit_insns()) {
1291                 htlb_info = build_fast_tlb_refill_handler(&p, &l, &r, K0, K1,
1292                                                           scratch_reg);
1293                 vmalloc_mode = refill_scratch;
1294         } else {
1295                 htlb_info.huge_pte = K0;
1296                 htlb_info.restore_scratch = 0;
1297                 vmalloc_mode = refill_noscratch;
1298                 /*
1299                  * create the plain linear handler
1300                  */
1301                 if (bcm1250_m3_war()) {
1302                         unsigned int segbits = 44;
1303
1304                         uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1305                         uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1306                         uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1307                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1308                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1309                         uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1310                         uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1311                         uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1312                         /* No need for uasm_i_nop */
1313                 }
1314
1315 #ifdef CONFIG_64BIT
1316                 build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1317 #else
1318                 build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1319 #endif
1320
1321 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1322                 build_is_huge_pte(&p, &r, K0, K1, label_tlb_huge_update);
1323 #endif
1324
1325                 build_get_ptep(&p, K0, K1);
1326                 build_update_entries(&p, K0, K1);
1327                 build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1328                 uasm_l_leave(&l, p);
1329                 uasm_i_eret(&p); /* return from trap */
1330         }
1331 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1332         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1333         build_huge_update_entries(&p, htlb_info.huge_pte, K1);
1334         build_huge_tlb_write_entry(&p, &l, &r, K0, tlb_random,
1335                                    htlb_info.restore_scratch);
1336 #endif
1337
1338 #ifdef CONFIG_64BIT
1339         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1, vmalloc_mode);
1340 #endif
1341
1342         /*
1343          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1344          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1345          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1346          * need three, with the second nop'ed and the third being
1347          * unused.
1348          */
1349         /* Loongson2 ebase is different than r4k, we have more space */
1350 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1351         if ((p - tlb_handler) > 64)
1352                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1353 #else
1354         if (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 1)
1355             || (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 3)
1356                 && uasm_insn_has_bdelay(relocs,
1357                                         tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 3)))
1358                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1359 #endif
1360
1361         /*
1362          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1363          */
1364 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1365         f = final_handler;
1366         /* Simplest case, just copy the handler. */
1367         uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1368         final_len = p - tlb_handler;
1369 #else /* CONFIG_64BIT */
1370         f = final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS;
1371         if ((p - tlb_handler) <= MIPS64_REFILL_INSNS) {
1372                 /* Just copy the handler. */
1373                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1374                 final_len = p - tlb_handler;
1375         } else {
1376 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1377                 const enum label_id ls = label_tlb_huge_update;
1378 #else
1379                 const enum label_id ls = label_vmalloc;
1380 #endif
1381                 u32 *split;
1382                 int ov = 0;
1383                 int i;
1384
1385                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(labels) && labels[i].lab != ls; i++)
1386                         ;
1387                 BUG_ON(i == ARRAY_SIZE(labels));
1388                 split = labels[i].addr;
1389
1390                 /*
1391                  * See if we have overflown one way or the other.
1392                  */
1393                 if (split > tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS ||
1394                     split < p - MIPS64_REFILL_INSNS)
1395                         ov = 1;
1396
1397                 if (ov) {
1398                         /*
1399                          * Split two instructions before the end.  One
1400                          * for the branch and one for the instruction
1401                          * in the delay slot.
1402                          */
1403                         split = tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 2;
1404
1405                         /*
1406                          * If the branch would fall in a delay slot,
1407                          * we must back up an additional instruction
1408                          * so that it is no longer in a delay slot.
1409                          */
1410                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1411                                 split--;
1412                 }
1413                 /* Copy first part of the handler. */
1414                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1415                 f += split - tlb_handler;
1416
1417                 if (ov) {
1418                         /* Insert branch. */
1419                         uasm_l_split(&l, final_handler);
1420                         uasm_il_b(&f, &r, label_split);
1421                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split))
1422                                 uasm_i_nop(&f);
1423                         else {
1424                                 uasm_copy_handler(relocs, labels,
1425                                                   split, split + 1, f);
1426                                 uasm_move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1427                                 f++;
1428                                 split++;
1429                         }
1430                 }
1431
1432                 /* Copy the rest of the handler. */
1433                 uasm_copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1434                 final_len = (f - (final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS)) +
1435                             (p - split);
1436         }
1437 #endif /* CONFIG_64BIT */
1438
1439         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1440         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
1441                  final_len);
1442
1443         memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
1444
1445         dump_handler("r4000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 64);
1446 }
1447
1448 extern u32 handle_tlbl[], handle_tlbl_end[];
1449 extern u32 handle_tlbs[], handle_tlbs_end[];
1450 extern u32 handle_tlbm[], handle_tlbm_end[];
1451
1452 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1453 extern u32 tlbmiss_handler_setup_pgd[], tlbmiss_handler_setup_pgd_end[];
1454
1455 static void build_r4000_setup_pgd(void)
1456 {
1457         const int a0 = 4;
1458         const int a1 = 5;
1459         u32 *p = tlbmiss_handler_setup_pgd_array;
1460         const int tlbmiss_handler_setup_pgd_size =
1461                 tlbmiss_handler_setup_pgd_end - tlbmiss_handler_setup_pgd;
1462         struct uasm_label *l = labels;
1463         struct uasm_reloc *r = relocs;
1464
1465         memset(tlbmiss_handler_setup_pgd, 0, tlbmiss_handler_setup_pgd_size *
1466                                         sizeof(tlbmiss_handler_setup_pgd[0]));
1467         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1468         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1469
1470         pgd_reg = allocate_kscratch();
1471
1472         if (pgd_reg == -1) {
1473                 /* PGD << 11 in c0_Context */
1474                 /*
1475                  * If it is a ckseg0 address, convert to a physical
1476                  * address.  Shifting right by 29 and adding 4 will
1477                  * result in zero for these addresses.
1478                  *
1479                  */
1480                 UASM_i_SRA(&p, a1, a0, 29);
1481                 UASM_i_ADDIU(&p, a1, a1, 4);
1482                 uasm_il_bnez(&p, &r, a1, label_tlbl_goaround1);
1483                 uasm_i_nop(&p);
1484                 uasm_i_dinsm(&p, a0, 0, 29, 64 - 29);
1485                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1486                 UASM_i_SLL(&p, a0, a0, 11);
1487                 uasm_i_jr(&p, 31);
1488                 UASM_i_MTC0(&p, a0, C0_CONTEXT);
1489         } else {
1490                 /* PGD in c0_KScratch */
1491                 uasm_i_jr(&p, 31);
1492                 UASM_i_MTC0(&p, a0, c0_kscratch(), pgd_reg);
1493         }
1494         if (p >= tlbmiss_handler_setup_pgd_end)
1495                 panic("tlbmiss_handler_setup_pgd space exceeded");
1496
1497         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1498         pr_debug("Wrote tlbmiss_handler_setup_pgd (%u instructions).\n",
1499                  (unsigned int)(p - tlbmiss_handler_setup_pgd));
1500
1501         dump_handler("tlbmiss_handler", tlbmiss_handler_setup_pgd,
1502                                         tlbmiss_handler_setup_pgd_size);
1503 }
1504 #endif
1505
1506 static void
1507 iPTE_LW(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int ptr)
1508 {
1509 #ifdef CONFIG_SMP
1510 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1511         if (cpu_has_64bits)
1512                 uasm_i_lld(p, pte, 0, ptr);
1513         else
1514 # endif
1515                 UASM_i_LL(p, pte, 0, ptr);
1516 #else
1517 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1518         if (cpu_has_64bits)
1519                 uasm_i_ld(p, pte, 0, ptr);
1520         else
1521 # endif
1522                 UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr);
1523 #endif
1524 }
1525
1526 static void
1527 iPTE_SW(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
1528         unsigned int mode)
1529 {
1530 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1531         unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1532 #endif
1533
1534         uasm_i_ori(p, pte, pte, mode);
1535 #ifdef CONFIG_SMP
1536 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1537         if (cpu_has_64bits)
1538                 uasm_i_scd(p, pte, 0, ptr);
1539         else
1540 # endif
1541                 UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
1542
1543         if (r10000_llsc_war())
1544                 uasm_il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1545         else
1546                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1547
1548 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1549         if (!cpu_has_64bits) {
1550                 /* no uasm_i_nop needed */
1551                 uasm_i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1552                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1553                 uasm_i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1554                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1555                 /* no uasm_i_nop needed */
1556                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1557         } else
1558                 uasm_i_nop(p);
1559 # else
1560         uasm_i_nop(p);
1561 # endif
1562 #else
1563 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1564         if (cpu_has_64bits)
1565                 uasm_i_sd(p, pte, 0, ptr);
1566         else
1567 # endif
1568                 UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
1569
1570 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1571         if (!cpu_has_64bits) {
1572                 uasm_i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1573                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1574                 uasm_i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1575                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1576         }
1577 # endif
1578 #endif
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1583  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1584  * with it's original value.
1585  */
1586 static void
1587 build_pte_present(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1588                   int pte, int ptr, int scratch, enum label_id lid)
1589 {
1590         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1591
1592         if (cpu_has_rixi) {
1593                 if (use_bbit_insns()) {
1594                         uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_PRESENT), lid);
1595                         uasm_i_nop(p);
1596                 } else {
1597                         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT);
1598                         uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1599                         if (pte == t)
1600                                 /* You lose the SMP race :-(*/
1601                                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1602                 }
1603         } else {
1604                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1605                 uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1606                 uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1607                 if (pte == t)
1608                         /* You lose the SMP race :-(*/
1609                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1610         }
1611 }
1612
1613 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1614 static void
1615 build_make_valid(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1616                  unsigned int ptr)
1617 {
1618         unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
1619
1620         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1625  * restore PTE with value from PTR when done.
1626  */
1627 static void
1628 build_pte_writable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1629                    unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1630                    enum label_id lid)
1631 {
1632         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1633
1634         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1635         uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1636         uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1637         if (pte == t)
1638                 /* You lose the SMP race :-(*/
1639                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1640         else
1641                 uasm_i_nop(p);
1642 }
1643
1644 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1645  * at PTR.
1646  */
1647 static void
1648 build_make_write(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1649                  unsigned int ptr)
1650 {
1651         unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
1652                              | _PAGE_DIRTY);
1653
1654         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1659  * restore PTE with value from PTR when done.
1660  */
1661 static void
1662 build_pte_modifiable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1663                      unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1664                      enum label_id lid)
1665 {
1666         if (use_bbit_insns()) {
1667                 uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_WRITE), lid);
1668                 uasm_i_nop(p);
1669         } else {
1670                 int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1671                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_WRITE);
1672                 uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1673                 if (pte == t)
1674                         /* You lose the SMP race :-(*/
1675                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1676         }
1677 }
1678
1679 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1680
1681
1682 /*
1683  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1684  */
1685
1686 /*
1687  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
1688  * Then it returns.
1689  */
1690 static void
1691 build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
1692 {
1693         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1694         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
1695         uasm_i_tlbwi(p);
1696         uasm_i_jr(p, tmp);
1697         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1698 }
1699
1700 /*
1701  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
1702  * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
1703  * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
1704  * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
1705  */
1706 static void
1707 build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct uasm_label **l,
1708                              struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1709                              unsigned int tmp)
1710 {
1711         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1712         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1713         uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
1714         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
1715         uasm_i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
1716         uasm_i_jr(p, tmp);
1717         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1718         uasm_l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1719         uasm_i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
1720         uasm_i_jr(p, tmp);
1721         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1722 }
1723
1724 static void
1725 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1726                                    unsigned int ptr)
1727 {
1728         long pgdc = (long)pgd_current;
1729
1730         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1731         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1732         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
1733         uasm_i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1734         uasm_i_sll(p, pte, pte, 2);
1735         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1736         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1737         uasm_i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1738         uasm_i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1739         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1740         uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1741         uasm_i_tlbp(p); /* load delay */
1742 }
1743
1744 static void build_r3000_tlb_load_handler(void)
1745 {
1746         u32 *p = handle_tlbl;
1747         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1748         struct uasm_label *l = labels;
1749         struct uasm_reloc *r = relocs;
1750
1751         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1752         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1753         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1754
1755         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1756         build_pte_present(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbl);
1757         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1758         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1759         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1760
1761         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
1762         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1763         uasm_i_nop(&p);
1764
1765         if (p >= handle_tlbl_end)
1766                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1767
1768         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1769         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1770                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1771
1772         dump_handler("r3000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
1773 }
1774
1775 static void build_r3000_tlb_store_handler(void)
1776 {
1777         u32 *p = handle_tlbs;
1778         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
1779         struct uasm_label *l = labels;
1780         struct uasm_reloc *r = relocs;
1781
1782         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
1783         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1784         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1785
1786         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1787         build_pte_writable(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbs);
1788         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1789         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1790         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1791
1792         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
1793         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1794         uasm_i_nop(&p);
1795
1796         if (p >= handle_tlbs)
1797                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1798
1799         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1800         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1801                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1802
1803         dump_handler("r3000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
1804 }
1805
1806 static void build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1807 {
1808         u32 *p = handle_tlbm;
1809         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
1810         struct uasm_label *l = labels;
1811         struct uasm_reloc *r = relocs;
1812
1813         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
1814         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1815         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1816
1817         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1818         build_pte_modifiable(&p, &r, K0, K1,  -1, label_nopage_tlbm);
1819         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1820         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1821         build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
1822
1823         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
1824         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1825         uasm_i_nop(&p);
1826
1827         if (p >= handle_tlbm_end)
1828                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1829
1830         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1831         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1832                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1833
1834         dump_handler("r3000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
1835 }
1836 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
1837
1838 /*
1839  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1840  */
1841 static struct work_registers
1842 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct uasm_label **l,
1843                                    struct uasm_reloc **r)
1844 {
1845         struct work_registers wr = build_get_work_registers(p);
1846
1847 #ifdef CONFIG_64BIT
1848         build_get_pmde64(p, l, r, wr.r1, wr.r2); /* get pmd in ptr */
1849 #else
1850         build_get_pgde32(p, wr.r1, wr.r2); /* get pgd in ptr */
1851 #endif
1852
1853 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1854         /*
1855          * For huge tlb entries, pmd doesn't contain an address but
1856          * instead contains the tlb pte. Check the PAGE_HUGE bit and
1857          * see if we need to jump to huge tlb processing.
1858          */
1859         build_is_huge_pte(p, r, wr.r1, wr.r2, label_tlb_huge_update);
1860 #endif
1861
1862         UASM_i_MFC0(p, wr.r1, C0_BADVADDR);
1863         UASM_i_LW(p, wr.r2, 0, wr.r2);
1864         UASM_i_SRL(p, wr.r1, wr.r1, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1865         uasm_i_andi(p, wr.r1, wr.r1, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1866         UASM_i_ADDU(p, wr.r2, wr.r2, wr.r1);
1867
1868 #ifdef CONFIG_SMP
1869         uasm_l_smp_pgtable_change(l, *p);
1870 #endif
1871         iPTE_LW(p, wr.r1, wr.r2); /* get even pte */
1872         if (!m4kc_tlbp_war())
1873                 build_tlb_probe_entry(p);
1874         return wr;
1875 }
1876
1877 static void
1878 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct uasm_label **l,
1879                                    struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1880                                    unsigned int ptr)
1881 {
1882         uasm_i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1883         uasm_i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1884         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1885         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1886         uasm_l_leave(l, *p);
1887         build_restore_work_registers(p);
1888         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1889
1890 #ifdef CONFIG_64BIT
1891         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr, not_refill);
1892 #endif
1893 }
1894
1895 static void build_r4000_tlb_load_handler(void)
1896 {
1897         u32 *p = handle_tlbl;
1898         const int handle_tlbl_size = handle_tlbl_end - handle_tlbl;
1899         struct uasm_label *l = labels;
1900         struct uasm_reloc *r = relocs;
1901         struct work_registers wr;
1902
1903         memset(handle_tlbl, 0, handle_tlbl_size * sizeof(handle_tlbl[0]));
1904         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1905         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1906
1907         if (bcm1250_m3_war()) {
1908                 unsigned int segbits = 44;
1909
1910                 uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1911                 uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1912                 uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1913                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1914                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1915                 uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1916                 uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1917                 uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1918                 /* No need for uasm_i_nop */
1919         }
1920
1921         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
1922         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1923         if (m4kc_tlbp_war())
1924                 build_tlb_probe_entry(&p);
1925
1926         if (cpu_has_rixi) {
1927                 /*
1928                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1929                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1930                  */
1931                 if (use_bbit_insns()) {
1932                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1933                                       label_tlbl_goaround1);
1934                 } else {
1935                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1936                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround1);
1937                 }
1938                 uasm_i_nop(&p);
1939
1940                 uasm_i_tlbr(&p);
1941
1942                 switch (current_cpu_type()) {
1943                 default:
1944                         if (cpu_has_mips_r2) {
1945                                 uasm_i_ehb(&p);
1946
1947                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
1948                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
1949                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
1950                                 break;
1951                         }
1952                 }
1953
1954                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1955                 if (use_bbit_insns()) {
1956                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1957                 } else {
1958                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
1959                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
1960                 }
1961                 /* load it in the delay slot*/
1962                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
1963                 /* load it if ptr is odd */
1964                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
1965                 /*
1966                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
1967                  * XI must have triggered it.
1968                  */
1969                 if (use_bbit_insns()) {
1970                         uasm_il_bbit1(&p, &r, wr.r3, 1, label_nopage_tlbl);
1971                         uasm_i_nop(&p);
1972                         uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1973                 } else {
1974                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
1975                         uasm_il_bnez(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1976                         uasm_i_nop(&p);
1977                 }
1978                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1979         }
1980         build_make_valid(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
1981         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
1982
1983 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1984         /*
1985          * This is the entry point when build_r4000_tlbchange_handler_head
1986          * spots a huge page.
1987          */
1988         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1989         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
1990         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1991         build_tlb_probe_entry(&p);
1992
1993         if (cpu_has_rixi) {
1994                 /*
1995                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1996                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1997                  */
1998                 if (use_bbit_insns()) {
1999                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
2000                                       label_tlbl_goaround2);
2001                 } else {
2002                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
2003                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2004                 }
2005                 uasm_i_nop(&p);
2006
2007                 uasm_i_tlbr(&p);
2008
2009                 switch (current_cpu_type()) {
2010                 default:
2011                         if (cpu_has_mips_r2) {
2012                                 uasm_i_ehb(&p);
2013
2014                 case CPU_CAVIUM_OCTEON:
2015                 case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
2016                 case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
2017                                 break;
2018                         }
2019                 }
2020
2021                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
2022                 if (use_bbit_insns()) {
2023                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
2024                 } else {
2025                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
2026                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
2027                 }
2028                 /* load it in the delay slot*/
2029                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
2030                 /* load it if ptr is odd */
2031                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
2032                 /*
2033                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
2034                  * XI must have triggered it.
2035                  */
2036                 if (use_bbit_insns()) {
2037                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r3, 1, label_tlbl_goaround2);
2038                 } else {
2039                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
2040                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2041                 }
2042                 if (PM_DEFAULT_MASK == 0)
2043                         uasm_i_nop(&p);
2044                 /*
2045                  * We clobbered C0_PAGEMASK, restore it.  On the other branch
2046                  * it is restored in build_huge_tlb_write_entry.
2047                  */
2048                 build_restore_pagemask(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl, 0);
2049
2050                 uasm_l_tlbl_goaround2(&l, p);
2051         }
2052         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1, (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_VALID));
2053         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2054 #endif
2055
2056         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
2057         build_restore_work_registers(&p);
2058 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2059         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 1) {
2060                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_0));
2061                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_0));
2062                 uasm_i_jr(&p, K0);
2063         } else
2064 #endif
2065         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
2066         uasm_i_nop(&p);
2067
2068         if (p >= handle_tlbl_end)
2069                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
2070
2071         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2072         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
2073                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
2074
2075         dump_handler("r4000_tlb_load", handle_tlbl, handle_tlbl_size);
2076 }
2077
2078 static void build_r4000_tlb_store_handler(void)
2079 {
2080         u32 *p = handle_tlbs;
2081         const int handle_tlbs_size = handle_tlbs_end - handle_tlbs;
2082         struct uasm_label *l = labels;
2083         struct uasm_reloc *r = relocs;
2084         struct work_registers wr;
2085
2086         memset(handle_tlbs, 0, handle_tlbs_size * sizeof(handle_tlbs[0]));
2087         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2088         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2089
2090         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2091         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2092         if (m4kc_tlbp_war())
2093                 build_tlb_probe_entry(&p);
2094         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2095         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2096
2097 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2098         /*
2099          * This is the entry point when
2100          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2101          */
2102         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2103         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2104         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2105         build_tlb_probe_entry(&p);
2106         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2107                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2108         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2109 #endif
2110
2111         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
2112         build_restore_work_registers(&p);
2113 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2114         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2115                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2116                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2117                 uasm_i_jr(&p, K0);
2118         } else
2119 #endif
2120         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2121         uasm_i_nop(&p);
2122
2123         if (p >= handle_tlbs_end)
2124                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
2125
2126         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2127         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
2128                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
2129
2130         dump_handler("r4000_tlb_store", handle_tlbs, handle_tlbs_size);
2131 }
2132
2133 static void build_r4000_tlb_modify_handler(void)
2134 {
2135         u32 *p = handle_tlbm;
2136         const int handle_tlbm_size = handle_tlbm_end - handle_tlbm;
2137         struct uasm_label *l = labels;
2138         struct uasm_reloc *r = relocs;
2139         struct work_registers wr;
2140
2141         memset(handle_tlbm, 0, handle_tlbm_size * sizeof(handle_tlbm[0]));
2142         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2143         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2144
2145         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2146         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbm);
2147         if (m4kc_tlbp_war())
2148                 build_tlb_probe_entry(&p);
2149         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
2150         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2151         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2152
2153 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2154         /*
2155          * This is the entry point when
2156          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2157          */
2158         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2159         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2160         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2,  wr.r3, label_nopage_tlbm);
2161         build_tlb_probe_entry(&p);
2162         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2163                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2164         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2165 #endif
2166
2167         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
2168         build_restore_work_registers(&p);
2169 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2170         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2171                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2172                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2173                 uasm_i_jr(&p, K0);
2174         } else
2175 #endif
2176         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2177         uasm_i_nop(&p);
2178
2179         if (p >= handle_tlbm_end)
2180                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
2181
2182         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2183         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
2184                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
2185
2186         dump_handler("r4000_tlb_modify", handle_tlbm, handle_tlbm_size);
2187 }
2188
2189 static void flush_tlb_handlers(void)
2190 {
2191         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
2192                            (unsigned long)handle_tlbl_end);
2193         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
2194                            (unsigned long)handle_tlbs_end);
2195         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
2196                            (unsigned long)handle_tlbm_end);
2197 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2198         local_flush_icache_range((unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd,
2199                            (unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd_end);
2200 #endif
2201 }
2202
2203 void build_tlb_refill_handler(void)
2204 {
2205         /*
2206          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
2207          * may have local storage for it. The other handlers are only
2208          * needed once.
2209          */
2210         static int run_once = 0;
2211
2212         output_pgtable_bits_defines();
2213
2214 #ifdef CONFIG_64BIT
2215         check_for_high_segbits = current_cpu_data.vmbits > (PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
2216 #endif
2217
2218         switch (current_cpu_type()) {
2219         case CPU_R2000:
2220         case CPU_R3000:
2221         case CPU_R3000A:
2222         case CPU_R3081E:
2223         case CPU_TX3912:
2224         case CPU_TX3922:
2225         case CPU_TX3927:
2226 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2227                 if (cpu_has_local_ebase)
2228                         build_r3000_tlb_refill_handler();
2229                 if (!run_once) {
2230                         if (!cpu_has_local_ebase)
2231                                 build_r3000_tlb_refill_handler();
2232                         build_r3000_tlb_load_handler();
2233                         build_r3000_tlb_store_handler();
2234                         build_r3000_tlb_modify_handler();
2235                         flush_tlb_handlers();
2236                         run_once++;
2237                 }
2238 #else
2239                 panic("No R3000 TLB refill handler");
2240 #endif
2241                 break;
2242
2243         case CPU_R6000:
2244         case CPU_R6000A:
2245                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
2246                 break;
2247
2248         case CPU_R8000:
2249                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
2250                 break;
2251
2252         default:
2253                 if (!run_once) {
2254                         scratch_reg = allocate_kscratch();
2255 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2256                         build_r4000_setup_pgd();
2257 #endif
2258                         build_r4000_tlb_load_handler();
2259                         build_r4000_tlb_store_handler();
2260                         build_r4000_tlb_modify_handler();
2261                         if (!cpu_has_local_ebase)
2262                                 build_r4000_tlb_refill_handler();
2263                         flush_tlb_handlers();
2264                         run_once++;
2265                 }
2266                 if (cpu_has_local_ebase)
2267                         build_r4000_tlb_refill_handler();
2268         }
2269 }