arch/riscv/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   4  */
   5
   6 #ifndef _ASM_RISCV_PGTABLE_H
   7 #define _ASM_RISCV_PGTABLE_H
   8
   9 #include <linux/mmzone.h>
  10 #include <linux/sizes.h>
  11
  12 #include <asm/pgtable-bits.h>
  13
  14 #ifndef CONFIG_MMU
  15 #define KERNEL_LINK_ADDR        PAGE_OFFSET
  16 #define KERN_VIRT_SIZE          (UL(-1))
  17 #else
  18
  19 #define ADDRESS_SPACE_END       (UL(-1))
  20
  21 #ifdef CONFIG_64BIT
  22 /* Leave 2GB for kernel and BPF at the end of the address space */
  23 #define KERNEL_LINK_ADDR        (ADDRESS_SPACE_END - SZ_2G + 1)
  24 #else
  25 #define KERNEL_LINK_ADDR        PAGE_OFFSET
  26 #endif
  27
  28 /* Number of entries in the page global directory */
  29 #define PTRS_PER_PGD    (PAGE_SIZE / sizeof(pgd_t))
  30 /* Number of entries in the page table */
  31 #define PTRS_PER_PTE    (PAGE_SIZE / sizeof(pte_t))
  32
  33 /*
  34  * Half of the kernel address space (1/4 of the entries of the page global
  35  * directory) is for the direct mapping.
  36  */
  37 #define KERN_VIRT_SIZE          ((PTRS_PER_PGD / 2 * PGDIR_SIZE) / 2)
  38
  39 #define VMALLOC_SIZE     (KERN_VIRT_SIZE >> 1)
  40 #define VMALLOC_END      PAGE_OFFSET
  41 #define VMALLOC_START    (PAGE_OFFSET - VMALLOC_SIZE)
  42
  43 #define BPF_JIT_REGION_SIZE     (SZ_128M)
  44 #ifdef CONFIG_64BIT
  45 #define BPF_JIT_REGION_START    (BPF_JIT_REGION_END - BPF_JIT_REGION_SIZE)
  46 #define BPF_JIT_REGION_END      (MODULES_END)
  47 #else
  48 #define BPF_JIT_REGION_START    (PAGE_OFFSET - BPF_JIT_REGION_SIZE)
  49 #define BPF_JIT_REGION_END      (VMALLOC_END)
  50 #endif
  51
  52 /* Modules always live before the kernel */
  53 #ifdef CONFIG_64BIT
  54 /* This is used to define the end of the KASAN shadow region */
  55 #define MODULES_LOWEST_VADDR    (KERNEL_LINK_ADDR - SZ_2G)
  56 #define MODULES_VADDR           (PFN_ALIGN((unsigned long)&_end) - SZ_2G)
  57 #define MODULES_END             (PFN_ALIGN((unsigned long)&_start))
  58 #else
  59 #define MODULES_VADDR           VMALLOC_START
  60 #define MODULES_END             VMALLOC_END
  61 #endif
  62
  63 /*
  64  * Roughly size the vmemmap space to be large enough to fit enough
  65  * struct pages to map half the virtual address space. Then
  66  * position vmemmap directly below the VMALLOC region.
  67  */
  68 #define VA_BITS_SV32 32
  69 #ifdef CONFIG_64BIT
  70 #define VA_BITS_SV39 39
  71 #define VA_BITS_SV48 48
  72 #define VA_BITS_SV57 57
  73
  74 #define VA_BITS         (pgtable_l5_enabled ? \
  75                                 VA_BITS_SV57 : (pgtable_l4_enabled ? VA_BITS_SV48 : VA_BITS_SV39))
  76 #else
  77 #define VA_BITS         VA_BITS_SV32
  78 #endif
  79
  80 #define VMEMMAP_SHIFT \
  81         (VA_BITS - PAGE_SHIFT - 1 + STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT)
  82 #define VMEMMAP_SIZE    BIT(VMEMMAP_SHIFT)
  83 #define VMEMMAP_END     VMALLOC_START
  84 #define VMEMMAP_START   (VMALLOC_START - VMEMMAP_SIZE)
  85
  86 /*
  87  * Define vmemmap for pfn_to_page & page_to_pfn calls. Needed if kernel
  88  * is configured with CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP enabled.
  89  */
  90 #define vmemmap         ((struct page *)VMEMMAP_START - (phys_ram_base >> PAGE_SHIFT))
  91
  92 #define PCI_IO_SIZE      SZ_16M
  93 #define PCI_IO_END       VMEMMAP_START
  94 #define PCI_IO_START     (PCI_IO_END - PCI_IO_SIZE)
  95
  96 #define FIXADDR_TOP      PCI_IO_START
  97 #ifdef CONFIG_64BIT
  98 #define MAX_FDT_SIZE     PMD_SIZE
  99 #define FIX_FDT_SIZE     (MAX_FDT_SIZE + SZ_2M)
 100 #define FIXADDR_SIZE     (PMD_SIZE + FIX_FDT_SIZE)
 101 #else
 102 #define MAX_FDT_SIZE     PGDIR_SIZE
 103 #define FIX_FDT_SIZE     MAX_FDT_SIZE
 104 #define FIXADDR_SIZE     (PGDIR_SIZE + FIX_FDT_SIZE)
 105 #endif
 106 #define FIXADDR_START    (FIXADDR_TOP - FIXADDR_SIZE)
 107
 108 #endif
 109
 110 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 111 #define XIP_OFFSET              SZ_32M
 112 #define XIP_OFFSET_MASK         (SZ_32M - 1)
 113 #else
 114 #define XIP_OFFSET              0
 115 #endif
 116
 117 #ifndef __ASSEMBLY__
 118
 119 #include <asm/page.h>
 120 #include <asm/tlbflush.h>
 121 #include <linux/mm_types.h>
 122 #include <asm/compat.h>
 123
 124 #define __page_val_to_pfn(_val)  (((_val) & _PAGE_PFN_MASK) >> _PAGE_PFN_SHIFT)
 125
 126 #ifdef CONFIG_64BIT
 127 #include <asm/pgtable-64.h>
 128
 129 #define VA_USER_SV39 (UL(1) << (VA_BITS_SV39 - 1))
 130 #define VA_USER_SV48 (UL(1) << (VA_BITS_SV48 - 1))
 131 #define VA_USER_SV57 (UL(1) << (VA_BITS_SV57 - 1))
 132
 133 #define MMAP_VA_BITS_64 ((VA_BITS >= VA_BITS_SV48) ? VA_BITS_SV48 : VA_BITS)
 134 #define MMAP_MIN_VA_BITS_64 (VA_BITS_SV39)
 135 #define MMAP_VA_BITS (is_compat_task() ? VA_BITS_SV32 : MMAP_VA_BITS_64)
 136 #define MMAP_MIN_VA_BITS (is_compat_task() ? VA_BITS_SV32 : MMAP_MIN_VA_BITS_64)
 137 #else
 138 #include <asm/pgtable-32.h>
 139 #endif /* CONFIG_64BIT */
 140
 141 #include <linux/page_table_check.h>
 142
 143 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 144 #define XIP_FIXUP(addr) ({                                                      \
 145         uintptr_t __a = (uintptr_t)(addr);                                      \
 146         (__a >= CONFIG_XIP_PHYS_ADDR && \
 147          __a < CONFIG_XIP_PHYS_ADDR + XIP_OFFSET * 2) ? \
 148                 __a - CONFIG_XIP_PHYS_ADDR + CONFIG_PHYS_RAM_BASE - XIP_OFFSET :\
 149                 __a;                                                            \
 150         })
 151 #else
 152 #define XIP_FIXUP(addr)         (addr)
 153 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 154
 155 struct pt_alloc_ops {
 156         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
 157         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
 158 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 159         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
 160         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
 161         pud_t *(*get_pud_virt)(phys_addr_t pa);
 162         phys_addr_t (*alloc_pud)(uintptr_t va);
 163         p4d_t *(*get_p4d_virt)(phys_addr_t pa);
 164         phys_addr_t (*alloc_p4d)(uintptr_t va);
 165 #endif
 166 };
 167
 168 extern struct pt_alloc_ops pt_ops __initdata;
 169
 170 #ifdef CONFIG_MMU
 171 /* Number of PGD entries that a user-mode program can use */
 172 #define USER_PTRS_PER_PGD   (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
 173
 174 /* Page protection bits */
 175 #define _PAGE_BASE      (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_USER)
 176
 177 #define PAGE_NONE               __pgprot(_PAGE_PROT_NONE | _PAGE_READ)
 178 #define PAGE_READ               __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ)
 179 #define PAGE_WRITE              __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE)
 180 #define PAGE_EXEC               __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_EXEC)
 181 #define PAGE_READ_EXEC          __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_EXEC)
 182 #define PAGE_WRITE_EXEC         __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ |      \
 183                                          _PAGE_EXEC | _PAGE_WRITE)
 184
 185 #define PAGE_COPY               PAGE_READ
 186 #define PAGE_COPY_EXEC          PAGE_READ_EXEC
 187 #define PAGE_SHARED             PAGE_WRITE
 188 #define PAGE_SHARED_EXEC        PAGE_WRITE_EXEC
 189
 190 #define _PAGE_KERNEL            (_PAGE_READ \
 191                                 | _PAGE_WRITE \
 192                                 | _PAGE_PRESENT \
 193                                 | _PAGE_ACCESSED \
 194                                 | _PAGE_DIRTY \
 195                                 | _PAGE_GLOBAL)
 196
 197 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(_PAGE_KERNEL)
 198 #define PAGE_KERNEL_READ        __pgprot(_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_WRITE)
 199 #define PAGE_KERNEL_EXEC        __pgprot(_PAGE_KERNEL | _PAGE_EXEC)
 200 #define PAGE_KERNEL_READ_EXEC   __pgprot((_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_WRITE) \
 201                                          | _PAGE_EXEC)
 202
 203 #define PAGE_TABLE              __pgprot(_PAGE_TABLE)
 204
 205 #define _PAGE_IOREMAP   ((_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_MTMASK) | _PAGE_IO)
 206 #define PAGE_KERNEL_IO          __pgprot(_PAGE_IOREMAP)
 207
 208 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
 209 extern pgd_t trampoline_pg_dir[];
 210 extern pgd_t early_pg_dir[];
 211
 212 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 213 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 214 {
 215         /*
 216          * Checking for _PAGE_LEAF is needed too because:
 217          * When splitting a THP, split_huge_page() will temporarily clear
 218          * the present bit, in this situation, pmd_present() and
 219          * pmd_trans_huge() still needs to return true.
 220          */
 221         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE | _PAGE_LEAF));
 222 }
 223 #else
 224 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 225 {
 226         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 227 }
 228 #endif
 229
 230 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 231 {
 232         return (pmd_val(pmd) == 0);
 233 }
 234
 235 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 236 {
 237         return !pmd_present(pmd) || (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 238 }
 239
 240 #define pmd_leaf        pmd_leaf
 241 static inline bool pmd_leaf(pmd_t pmd)
 242 {
 243         return pmd_present(pmd) && (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 244 }
 245
 246 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 247 {
 248         WRITE_ONCE(*pmdp, pmd);
 249 }
 250
 251 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 252 {
 253         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 254 }
 255
 256 static inline pgd_t pfn_pgd(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 257 {
 258         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 259
 260         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 261
 262         return __pgd((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 263 }
 264
 265 static inline unsigned long _pgd_pfn(pgd_t pgd)
 266 {
 267         return __page_val_to_pfn(pgd_val(pgd));
 268 }
 269
 270 static inline struct page *pmd_page(pmd_t pmd)
 271 {
 272         return pfn_to_page(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 273 }
 274
 275 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 276 {
 277         return (unsigned long)pfn_to_virt(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 278 }
 279
 280 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 281 {
 282         return __pte(pmd_val(pmd));
 283 }
 284
 285 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 286 {
 287         return __pte(pud_val(pud));
 288 }
 289
 290 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
 291 #include <asm/cpufeature.h>
 292
 293 static __always_inline bool has_svnapot(void)
 294 {
 295         return riscv_has_extension_likely(RISCV_ISA_EXT_SVNAPOT);
 296 }
 297
 298 static inline unsigned long pte_napot(pte_t pte)
 299 {
 300         return pte_val(pte) & _PAGE_NAPOT;
 301 }
 302
 303 static inline pte_t pte_mknapot(pte_t pte, unsigned int order)
 304 {
 305         int pos = order - 1 + _PAGE_PFN_SHIFT;
 306         unsigned long napot_bit = BIT(pos);
 307         unsigned long napot_mask = ~GENMASK(pos, _PAGE_PFN_SHIFT);
 308
 309         return __pte((pte_val(pte) & napot_mask) | napot_bit | _PAGE_NAPOT);
 310 }
 311
 312 #else
 313
 314 static __always_inline bool has_svnapot(void) { return false; }
 315
 316 static inline unsigned long pte_napot(pte_t pte)
 317 {
 318         return 0;
 319 }
 320
 321 #endif /* CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT */
 322
 323 /* Yields the page frame number (PFN) of a page table entry */
 324 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 325 {
 326         unsigned long res  = __page_val_to_pfn(pte_val(pte));
 327
 328         if (has_svnapot() && pte_napot(pte))
 329                 res = res & (res - 1UL);
 330
 331         return res;
 332 }
 333
 334 #define pte_page(x)     pfn_to_page(pte_pfn(x))
 335
 336 /* Constructs a page table entry */
 337 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 338 {
 339         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 340
 341         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 342
 343         return __pte((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 344 }
 345
 346 #define mk_pte(page, prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
 347
 348 static inline int pte_present(pte_t pte)
 349 {
 350         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 351 }
 352
 353 static inline int pte_none(pte_t pte)
 354 {
 355         return (pte_val(pte) == 0);
 356 }
 357
 358 static inline int pte_write(pte_t pte)
 359 {
 360         return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE;
 361 }
 362
 363 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 364 {
 365         return pte_val(pte) & _PAGE_EXEC;
 366 }
 367
 368 static inline int pte_user(pte_t pte)
 369 {
 370         return pte_val(pte) & _PAGE_USER;
 371 }
 372
 373 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 374 {
 375         return pte_present(pte) && (pte_val(pte) & _PAGE_LEAF);
 376 }
 377
 378 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 379 {
 380         return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
 381 }
 382
 383 static inline int pte_young(pte_t pte)
 384 {
 385         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 386 }
 387
 388 static inline int pte_special(pte_t pte)
 389 {
 390         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 391 }
 392
 393 /* static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte) */
 394
 395 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 396 {
 397         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE));
 398 }
 399
 400 /* static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte) */
 401
 402 static inline pte_t pte_mkwrite_novma(pte_t pte)
 403 {
 404         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_WRITE);
 405 }
 406
 407 /* static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte) */
 408
 409 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 410 {
 411         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 412 }
 413
 414 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 415 {
 416         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_DIRTY));
 417 }
 418
 419 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 420 {
 421         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 422 }
 423
 424 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 425 {
 426         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_ACCESSED));
 427 }
 428
 429 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 430 {
 431         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SPECIAL);
 432 }
 433
 434 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 435 {
 436         return pte;
 437 }
 438
 439 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
 440 #define pte_leaf_size(pte)      (pte_napot(pte) ?                               \
 441                                         napot_cont_size(napot_cont_order(pte)) :\
 442                                         PAGE_SIZE)
 443 #endif
 444
 445 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 446 /*
 447  * See the comment in include/asm-generic/pgtable.h
 448  */
 449 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 450 {
 451         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE)) == _PAGE_PROT_NONE;
 452 }
 453
 454 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 455 {
 456         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 457 }
 458 #endif
 459
 460 /* Modify page protection bits */
 461 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 462 {
 463         unsigned long newprot_val = pgprot_val(newprot);
 464
 465         ALT_THEAD_PMA(newprot_val);
 466
 467         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | newprot_val);
 468 }
 469
 470 #define pgd_ERROR(e) \
 471         pr_err("%s:%d: bad pgd " PTE_FMT ".\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 472
 473
 474 /* Commit new configuration to MMU hardware */
 475 static inline void update_mmu_cache_range(struct vm_fault *vmf,
 476                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 477                 pte_t *ptep, unsigned int nr)
 478 {
 479         /*
 480          * The kernel assumes that TLBs don't cache invalid entries, but
 481          * in RISC-V, SFENCE.VMA specifies an ordering constraint, not a
 482          * cache flush; it is necessary even after writing invalid entries.
 483          * Relying on flush_tlb_fix_spurious_fault would suffice, but
 484          * the extra traps reduce performance.  So, eagerly SFENCE.VMA.
 485          */
 486         while (nr--)
 487                 local_flush_tlb_page(address + nr * PAGE_SIZE);
 488 }
 489 #define update_mmu_cache(vma, addr, ptep) \
 490         update_mmu_cache_range(NULL, vma, addr, ptep, 1)
 491
 492 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
 493 #define update_mmu_tlb update_mmu_cache
 494
 495 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
 496                 unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 497 {
 498         pte_t *ptep = (pte_t *)pmdp;
 499
 500         update_mmu_cache(vma, address, ptep);
 501 }
 502
 503 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 504 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
 505 {
 506         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
 507 }
 508
 509 /*
 510  * Certain architectures need to do special things when PTEs within
 511  * a page table are directly modified.  Thus, the following hook is
 512  * made available.
 513  */
 514 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 515 {
 516         WRITE_ONCE(*ptep, pteval);
 517 }
 518
 519 void flush_icache_pte(struct mm_struct *mm, pte_t pte);
 520
 521 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep, pte_t pteval)
 522 {
 523         if (pte_present(pteval) && pte_exec(pteval))
 524                 flush_icache_pte(mm, pteval);
 525
 526         set_pte(ptep, pteval);
 527 }
 528
 529 #define PFN_PTE_SHIFT           _PAGE_PFN_SHIFT
 530
 531 static inline void set_ptes(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 532                 pte_t *ptep, pte_t pteval, unsigned int nr)
 533 {
 534         page_table_check_ptes_set(mm, ptep, pteval, nr);
 535
 536         for (;;) {
 537                 __set_pte_at(mm, ptep, pteval);
 538                 if (--nr == 0)
 539                         break;
 540                 ptep++;
 541                 pte_val(pteval) += 1 << _PAGE_PFN_SHIFT;
 542         }
 543 }
 544 #define set_ptes set_ptes
 545
 546 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm,
 547         unsigned long addr, pte_t *ptep)
 548 {
 549         __set_pte_at(mm, ptep, __pte(0));
 550 }
 551
 552 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS       /* defined in mm/pgtable.c */
 553 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 554                                  pte_t *ptep, pte_t entry, int dirty);
 555 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG   /* defined in mm/pgtable.c */
 556 extern int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 557                                      pte_t *ptep);
 558
 559 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 560 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 561                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 562 {
 563         pte_t pte = __pte(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)ptep, 0));
 564
 565         page_table_check_pte_clear(mm, pte);
 566
 567         return pte;
 568 }
 569
 570 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 571 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 572                                       unsigned long address, pte_t *ptep)
 573 {
 574         atomic_long_and(~(unsigned long)_PAGE_WRITE, (atomic_long_t *)ptep);
 575 }
 576
 577 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 578 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 579                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 580 {
 581         /*
 582          * This comment is borrowed from x86, but applies equally to RISC-V:
 583          *
 584          * Clearing the accessed bit without a TLB flush
 585          * doesn't cause data corruption. [ It could cause incorrect
 586          * page aging and the (mistaken) reclaim of hot pages, but the
 587          * chance of that should be relatively low. ]
 588          *
 589          * So as a performance optimization don't flush the TLB when
 590          * clearing the accessed bit, it will eventually be flushed by
 591          * a context switch or a VM operation anyway. [ In the rare
 592          * event of it not getting flushed for a long time the delay
 593          * shouldn't really matter because there's no real memory
 594          * pressure for swapout to react to. ]
 595          */
 596         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 597 }
 598
 599 #define pgprot_nx pgprot_nx
 600 static inline pgprot_t pgprot_nx(pgprot_t _prot)
 601 {
 602         return __pgprot(pgprot_val(_prot) & ~_PAGE_EXEC);
 603 }
 604
 605 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 606 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t _prot)
 607 {
 608         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 609
 610         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 611         prot |= _PAGE_IO;
 612
 613         return __pgprot(prot);
 614 }
 615
 616 #define pgprot_writecombine pgprot_writecombine
 617 static inline pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t _prot)
 618 {
 619         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 620
 621         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 622         prot |= _PAGE_NOCACHE;
 623
 624         return __pgprot(prot);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * THP functions
 629  */
 630 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 631 {
 632         return __pmd(pte_val(pte));
 633 }
 634
 635 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 636 {
 637         return pmd;
 638 }
 639
 640 static inline pmd_t pmd_mkinvalid(pmd_t pmd)
 641 {
 642         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROT_NONE));
 643 }
 644
 645 #define __pmd_to_phys(pmd)  (__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)) << PAGE_SHIFT)
 646
 647 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 648 {
 649         return ((__pmd_to_phys(pmd) & PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 650 }
 651
 652 #define __pud_to_phys(pud)  (__page_val_to_pfn(pud_val(pud)) << PAGE_SHIFT)
 653
 654 #define pud_pfn pud_pfn
 655 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 656 {
 657         return ((__pud_to_phys(pud) & PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 658 }
 659
 660 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 661 {
 662         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 663 }
 664
 665 #define pmd_write pmd_write
 666 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 667 {
 668         return pte_write(pmd_pte(pmd));
 669 }
 670
 671 #define pud_write pud_write
 672 static inline int pud_write(pud_t pud)
 673 {
 674         return pte_write(pud_pte(pud));
 675 }
 676
 677 #define pmd_dirty pmd_dirty
 678 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 679 {
 680         return pte_dirty(pmd_pte(pmd));
 681 }
 682
 683 #define pmd_young pmd_young
 684 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 685 {
 686         return pte_young(pmd_pte(pmd));
 687 }
 688
 689 static inline int pmd_user(pmd_t pmd)
 690 {
 691         return pte_user(pmd_pte(pmd));
 692 }
 693
 694 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 695 {
 696         return pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)));
 697 }
 698
 699 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 700 {
 701         return pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)));
 702 }
 703
 704 static inline pmd_t pmd_mkwrite_novma(pmd_t pmd)
 705 {
 706         return pte_pmd(pte_mkwrite_novma(pmd_pte(pmd)));
 707 }
 708
 709 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 710 {
 711         return pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)));
 712 }
 713
 714 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 715 {
 716         return pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)));
 717 }
 718
 719 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 720 {
 721         return pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)));
 722 }
 723
 724 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 725                                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 726 {
 727         page_table_check_pmd_set(mm, pmdp, pmd);
 728         return __set_pte_at(mm, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd));
 729 }
 730
 731 static inline void set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 732                                 pud_t *pudp, pud_t pud)
 733 {
 734         page_table_check_pud_set(mm, pudp, pud);
 735         return __set_pte_at(mm, (pte_t *)pudp, pud_pte(pud));
 736 }
 737
 738 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_CHECK
 739 static inline bool pte_user_accessible_page(pte_t pte)
 740 {
 741         return pte_present(pte) && pte_user(pte);
 742 }
 743
 744 static inline bool pmd_user_accessible_page(pmd_t pmd)
 745 {
 746         return pmd_leaf(pmd) && pmd_user(pmd);
 747 }
 748
 749 static inline bool pud_user_accessible_page(pud_t pud)
 750 {
 751         return pud_leaf(pud) && pud_user(pud);
 752 }
 753 #endif
 754
 755 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 756 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 757 {
 758         return pmd_leaf(pmd);
 759 }
 760
 761 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 762 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 763                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 764                                         pmd_t entry, int dirty)
 765 {
 766         return ptep_set_access_flags(vma, address, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(entry), dirty);
 767 }
 768
 769 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 770 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 771                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 772 {
 773         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 774 }
 775
 776 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 777 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 778                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 779 {
 780         pmd_t pmd = __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, 0));
 781
 782         page_table_check_pmd_clear(mm, pmd);
 783
 784         return pmd;
 785 }
 786
 787 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 788 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 789                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 790 {
 791         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 792 }
 793
 794 #define pmdp_establish pmdp_establish
 795 static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
 796                                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 797 {
 798         page_table_check_pmd_set(vma->vm_mm, pmdp, pmd);
 799         return __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, pmd_val(pmd)));
 800 }
 801
 802 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
 803 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 804                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 805 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 806
 807 /*
 808  * Encode/decode swap entries and swap PTEs. Swap PTEs are all PTEs that
 809  * are !pte_none() && !pte_present().
 810  *
 811  * Format of swap PTE:
 812  *      bit            0:       _PAGE_PRESENT (zero)
 813  *      bit       1 to 3:       _PAGE_LEAF (zero)
 814  *      bit            5:       _PAGE_PROT_NONE (zero)
 815  *      bit            6:       exclusive marker
 816  *      bits      7 to 11:      swap type
 817  *      bits 12 to XLEN-1:      swap offset
 818  */
 819 #define __SWP_TYPE_SHIFT        7
 820 #define __SWP_TYPE_BITS         5
 821 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 822 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 823
 824 #define MAX_SWAPFILES_CHECK()   \
 825         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 826
 827 #define __swp_type(x)   (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 828 #define __swp_offset(x) ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
 829 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t) \
 830         { (((type) & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT) | \
 831           ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 832
 833 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 834 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 835
 836 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
 837 {
 838         return pte_val(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
 839 }
 840
 841 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
 842 {
 843         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 844 }
 845
 846 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
 847 {
 848         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 849 }
 850
 851 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 852 #define __pmd_to_swp_entry(pmd) ((swp_entry_t) { pmd_val(pmd) })
 853 #define __swp_entry_to_pmd(swp) __pmd((swp).val)
 854 #endif /* CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION */
 855
 856 /*
 857  * In the RV64 Linux scheme, we give the user half of the virtual-address space
 858  * and give the kernel the other (upper) half.
 859  */
 860 #ifdef CONFIG_64BIT
 861 #define KERN_VIRT_START (-(BIT(VA_BITS)) + TASK_SIZE)
 862 #else
 863 #define KERN_VIRT_START FIXADDR_START
 864 #endif
 865
 866 /*
 867  * Task size is 0x4000000000 for RV64 or 0x9fc00000 for RV32.
 868  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE.
 869  * Task size is:
 870  * -        0x9fc00000  (~2.5GB) for RV32.
 871  * -      0x4000000000  ( 256GB) for RV64 using SV39 mmu
 872  * -    0x800000000000  ( 128TB) for RV64 using SV48 mmu
 873  * - 0x100000000000000  (  64PB) for RV64 using SV57 mmu
 874  *
 875  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE since "RISC-V
 876  * Instruction Set Manual Volume II: Privileged Architecture" states that
 877  * "load and store effective addresses, which are 64bits, must have bits
 878  * 63–48 all equal to bit 47, or else a page-fault exception will occur."
 879  * Similarly for SV57, bits 63–57 must be equal to bit 56.
 880  */
 881 #ifdef CONFIG_64BIT
 882 #define TASK_SIZE_64    (PGDIR_SIZE * PTRS_PER_PGD / 2)
 883 #define TASK_SIZE_MAX   LONG_MAX
 884
 885 #ifdef CONFIG_COMPAT
 886 #define TASK_SIZE_32    (_AC(0x80000000, UL) - PAGE_SIZE)
 887 #define TASK_SIZE       (is_compat_task() ? \
 888                          TASK_SIZE_32 : TASK_SIZE_64)
 889 #else
 890 #define TASK_SIZE       TASK_SIZE_64
 891 #endif
 892
 893 #else
 894 #define TASK_SIZE       FIXADDR_START
 895 #endif
 896
 897 #else /* CONFIG_MMU */
 898
 899 #define PAGE_SHARED             __pgprot(0)
 900 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(0)
 901 #define swapper_pg_dir          NULL
 902 #define TASK_SIZE               _AC(-1, UL)
 903 #define VMALLOC_START           _AC(0, UL)
 904 #define VMALLOC_END             TASK_SIZE
 905
 906 #endif /* !CONFIG_MMU */
 907
 908 extern char _start[];
 909 extern void *_dtb_early_va;
 910 extern uintptr_t _dtb_early_pa;
 911 #if defined(CONFIG_XIP_KERNEL) && defined(CONFIG_MMU)
 912 #define dtb_early_va    (*(void **)XIP_FIXUP(&_dtb_early_va))
 913 #define dtb_early_pa    (*(uintptr_t *)XIP_FIXUP(&_dtb_early_pa))
 914 #else
 915 #define dtb_early_va    _dtb_early_va
 916 #define dtb_early_pa    _dtb_early_pa
 917 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 918 extern u64 satp_mode;
 919
 920 void paging_init(void);
 921 void misc_mem_init(void);
 922
 923 /*
 924  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero,
 925  * used for zero-mapped memory areas, etc.
 926  */
 927 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
 928 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 929
 930 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 931
 932 #endif /* _ASM_RISCV_PGTABLE_H */