arch/arm/include/asm/tlb.h

   1 /*
   2  *  arch/arm/include/asm/tlb.h
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2002 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  *  Experimentation shows that on a StrongARM, it appears to be faster
  11  *  to use the "invalidate whole tlb" rather than "invalidate single
  12  *  tlb" for this.
  13  *
  14  *  This appears true for both the process fork+exit case, as well as
  15  *  the munmap-large-area case.
  16  */
  17 #ifndef __ASMARM_TLB_H
  18 #define __ASMARM_TLB_H
  19
  20 #include <asm/cacheflush.h>
  21
  22 #ifndef CONFIG_MMU
  23
  24 #include <linux/pagemap.h>
  25
  26 #define tlb_flush(tlb)  ((void) tlb)
  27
  28 #include <asm-generic/tlb.h>
  29
  30 #else /* !CONFIG_MMU */
  31
  32 #include <linux/swap.h>
  33 #include <asm/pgalloc.h>
  34 #include <asm/tlbflush.h>
  35
  36 #define MMU_GATHER_BUNDLE       8
  37
  38 /*
  39  * TLB handling.  This allows us to remove pages from the page
  40  * tables, and efficiently handle the TLB issues.
  41  */
  42 struct mmu_gather {
  43         struct mm_struct        *mm;
  44         unsigned int            fullmm;
  45         struct vm_area_struct   *vma;
  46         unsigned long           range_start;
  47         unsigned long           range_end;
  48         unsigned int            nr;
  49         unsigned int            max;
  50         struct page             **pages;
  51         struct page             *local[MMU_GATHER_BUNDLE];
  52 };
  53
  54 DECLARE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
  55
  56 /*
  57  * This is unnecessarily complex.  There's three ways the TLB shootdown
  58  * code is used:
  59  *  1. Unmapping a range of vmas.  See zap_page_range(), unmap_region().
  60  *     tlb->fullmm = 0, and tlb_start_vma/tlb_end_vma will be called.
  61  *     tlb->vma will be non-NULL.
  62  *  2. Unmapping all vmas.  See exit_mmap().
  63  *     tlb->fullmm = 1, and tlb_start_vma/tlb_end_vma will be called.
  64  *     tlb->vma will be non-NULL.  Additionally, page tables will be freed.
  65  *  3. Unmapping argument pages.  See shift_arg_pages().
  66  *     tlb->fullmm = 0, but tlb_start_vma/tlb_end_vma will not be called.
  67  *     tlb->vma will be NULL.
  68  */
  69 static inline void tlb_flush(struct mmu_gather *tlb)
  70 {
  71         if (tlb->fullmm || !tlb->vma)
  72                 flush_tlb_mm(tlb->mm);
  73         else if (tlb->range_end > 0) {
  74                 flush_tlb_range(tlb->vma, tlb->range_start, tlb->range_end);
  75                 tlb->range_start = TASK_SIZE;
  76                 tlb->range_end = 0;
  77         }
  78 }
  79
  80 static inline void tlb_add_flush(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr)
  81 {
  82         if (!tlb->fullmm) {
  83                 if (addr < tlb->range_start)
  84                         tlb->range_start = addr;
  85                 if (addr + PAGE_SIZE > tlb->range_end)
  86                         tlb->range_end = addr + PAGE_SIZE;
  87         }
  88 }
  89
  90 static inline void __tlb_alloc_page(struct mmu_gather *tlb)
  91 {
  92         unsigned long addr = __get_free_pages(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, 0);
  93
  94         if (addr) {
  95                 tlb->pages = (void *)addr;
  96                 tlb->max = PAGE_SIZE / sizeof(struct page *);
  97         }
  98 }
  99
 100 static inline void tlb_flush_mmu(struct mmu_gather *tlb)
 101 {
 102         tlb_flush(tlb);
 103         free_pages_and_swap_cache(tlb->pages, tlb->nr);
 104         tlb->nr = 0;
 105         if (tlb->pages == tlb->local)
 106                 __tlb_alloc_page(tlb);
 107 }
 108
 109 static inline void
 110 tlb_gather_mmu(struct mmu_gather *tlb, struct mm_struct *mm, unsigned int fullmm)
 111 {
 112         tlb->mm = mm;
 113         tlb->fullmm = fullmm;
 114         tlb->vma = NULL;
 115         tlb->max = ARRAY_SIZE(tlb->local);
 116         tlb->pages = tlb->local;
 117         tlb->nr = 0;
 118         __tlb_alloc_page(tlb);
 119 }
 120
 121 static inline void
 122 tlb_finish_mmu(struct mmu_gather *tlb, unsigned long start, unsigned long end)
 123 {
 124         tlb_flush_mmu(tlb);
 125
 126         /* keep the page table cache within bounds */
 127         check_pgt_cache();
 128
 129         if (tlb->pages != tlb->local)
 130                 free_pages((unsigned long)tlb->pages, 0);
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Memorize the range for the TLB flush.
 135  */
 136 static inline void
 137 tlb_remove_tlb_entry(struct mmu_gather *tlb, pte_t *ptep, unsigned long addr)
 138 {
 139         tlb_add_flush(tlb, addr);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * In the case of tlb vma handling, we can optimise these away in the
 144  * case where we're doing a full MM flush.  When we're doing a munmap,
 145  * the vmas are adjusted to only cover the region to be torn down.
 146  */
 147 static inline void
 148 tlb_start_vma(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *vma)
 149 {
 150         if (!tlb->fullmm) {
 151                 flush_cache_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end);
 152                 tlb->vma = vma;
 153                 tlb->range_start = TASK_SIZE;
 154                 tlb->range_end = 0;
 155         }
 156 }
 157
 158 static inline void
 159 tlb_end_vma(struct mmu_gather *tlb, struct vm_area_struct *vma)
 160 {
 161         if (!tlb->fullmm)
 162                 tlb_flush(tlb);
 163 }
 164
 165 static inline int __tlb_remove_page(struct mmu_gather *tlb, struct page *page)
 166 {
 167         tlb->pages[tlb->nr++] = page;
 168         VM_BUG_ON(tlb->nr > tlb->max);
 169         return tlb->max - tlb->nr;
 170 }
 171
 172 static inline void tlb_remove_page(struct mmu_gather *tlb, struct page *page)
 173 {
 174         if (!__tlb_remove_page(tlb, page))
 175                 tlb_flush_mmu(tlb);
 176 }
 177
 178 static inline void __pte_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pgtable_t pte,
 179         unsigned long addr)
 180 {
 181         pgtable_page_dtor(pte);
 182
 183 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 184         tlb_add_flush(tlb, addr);
 185 #else
 186         /*
 187          * With the classic ARM MMU, a pte page has two corresponding pmd
 188          * entries, each covering 1MB.
 189          */
 190         addr &= PMD_MASK;
 191         tlb_add_flush(tlb, addr + SZ_1M - PAGE_SIZE);
 192         tlb_add_flush(tlb, addr + SZ_1M);
 193 #endif
 194
 195         tlb_remove_page(tlb, pte);
 196 }
 197
 198 static inline void __pmd_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pmd_t *pmdp,
 199                                   unsigned long addr)
 200 {
 201 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 202         tlb_add_flush(tlb, addr);
 203         tlb_remove_page(tlb, virt_to_page(pmdp));
 204 #endif
 205 }
 206
 207 #define pte_free_tlb(tlb, ptep, addr)   __pte_free_tlb(tlb, ptep, addr)
 208 #define pmd_free_tlb(tlb, pmdp, addr)   __pmd_free_tlb(tlb, pmdp, addr)
 209 #define pud_free_tlb(tlb, pudp, addr)   pud_free((tlb)->mm, pudp)
 210
 211 #define tlb_migrate_finish(mm)          do { } while (0)
 212
 213 #endif /* CONFIG_MMU */
 214 #endif