arch/arm64/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15  */
  16 #ifndef __ASM_PGTABLE_H
  17 #define __ASM_PGTABLE_H
  18
  19 #include <asm/bug.h>
  20 #include <asm/proc-fns.h>
  21
  22 #include <asm/memory.h>
  23 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  24 #include <asm/pgtable-prot.h>
  25
  26 /*
  27  * VMALLOC and SPARSEMEM_VMEMMAP ranges.
  28  *
  29  * VMEMAP_SIZE: allows the whole linear region to be covered by a struct page array
  30  *      (rounded up to PUD_SIZE).
  31  * VMALLOC_START: beginning of the kernel vmalloc space
  32  * VMALLOC_END: extends to the available space below vmmemmap, PCI I/O space,
  33  *      fixed mappings and modules
  34  */
  35 #define VMEMMAP_SIZE            ALIGN((1UL << (VA_BITS - PAGE_SHIFT)) * sizeof(struct page), PUD_SIZE)
  36
  37 #define VMALLOC_START           (MODULES_END)
  38 #define VMALLOC_END             (PAGE_OFFSET - PUD_SIZE - VMEMMAP_SIZE - SZ_64K)
  39
  40 #define VMEMMAP_START           (VMALLOC_END + SZ_64K)
  41 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_START - \
  42                                  SECTION_ALIGN_DOWN(memstart_addr >> PAGE_SHIFT))
  43
  44 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
  45
  46 #ifndef __ASSEMBLY__
  47
  48 #include <asm/fixmap.h>
  49 #include <linux/mmdebug.h>
  50
  51 extern void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  52 extern void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  53 extern void __pud_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  54 extern void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  55
  56 /*
  57  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  58  * for zero-mapped memory areas etc..
  59  */
  60 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
  61 #define ZERO_PAGE(vaddr)        virt_to_page(empty_zero_page)
  62
  63 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte_val(pte))
  64
  65 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
  66
  67 #define pfn_pte(pfn,prot)       (__pte(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
  68
  69 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
  70 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte(ptep, __pte(0))
  71 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
  72
  73 /*
  74  * The following only work if pte_present(). Undefined behaviour otherwise.
  75  */
  76 #define pte_present(pte)        (!!(pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_PROT_NONE)))
  77 #define pte_young(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_AF))
  78 #define pte_special(pte)        (!!(pte_val(pte) & PTE_SPECIAL))
  79 #define pte_write(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_WRITE))
  80 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_UXN))
  81 #define pte_cont(pte)           (!!(pte_val(pte) & PTE_CONT))
  82 #define pte_user(pte)           (!!(pte_val(pte) & PTE_USER))
  83
  84 #ifdef CONFIG_ARM64_HW_AFDBM
  85 #define pte_hw_dirty(pte)       (pte_write(pte) && !(pte_val(pte) & PTE_RDONLY))
  86 #else
  87 #define pte_hw_dirty(pte)       (0)
  88 #endif
  89 #define pte_sw_dirty(pte)       (!!(pte_val(pte) & PTE_DIRTY))
  90 #define pte_dirty(pte)          (pte_sw_dirty(pte) || pte_hw_dirty(pte))
  91
  92 #define pte_valid(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_VALID))
  93 #define pte_valid_not_user(pte) \
  94         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER)) == PTE_VALID)
  95 #define pte_valid_young(pte) \
  96         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_AF)) == (PTE_VALID | PTE_AF))
  97
  98 /*
  99  * Could the pte be present in the TLB? We must check mm_tlb_flush_pending
 100  * so that we don't erroneously return false for pages that have been
 101  * remapped as PROT_NONE but are yet to be flushed from the TLB.
 102  */
 103 #define pte_accessible(mm, pte) \
 104         (mm_tlb_flush_pending(mm) ? pte_present(pte) : pte_valid_young(pte))
 105
 106 static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 107 {
 108         pte_val(pte) &= ~pgprot_val(prot);
 109         return pte;
 110 }
 111
 112 static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 113 {
 114         pte_val(pte) |= pgprot_val(prot);
 115         return pte;
 116 }
 117
 118 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 119 {
 120         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 121 }
 122
 123 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 124 {
 125         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 126 }
 127
 128 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 129 {
 130         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 131 }
 132
 133 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 134 {
 135         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 136 }
 137
 138 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 139 {
 140         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 141 }
 142
 143 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 144 {
 145         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 146 }
 147
 148 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 149 {
 150         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_SPECIAL));
 151 }
 152
 153 static inline pte_t pte_mkcont(pte_t pte)
 154 {
 155         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 156         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_TYPE_PAGE));
 157 }
 158
 159 static inline pte_t pte_mknoncont(pte_t pte)
 160 {
 161         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 162 }
 163
 164 static inline pmd_t pmd_mkcont(pmd_t pmd)
 165 {
 166         return __pmd(pmd_val(pmd) | PMD_SECT_CONT);
 167 }
 168
 169 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 170 {
 171         *ptep = pte;
 172
 173         /*
 174          * Only if the new pte is valid and kernel, otherwise TLB maintenance
 175          * or update_mmu_cache() have the necessary barriers.
 176          */
 177         if (pte_valid_not_user(pte)) {
 178                 dsb(ishst);
 179                 isb();
 180         }
 181 }
 182
 183 struct mm_struct;
 184 struct vm_area_struct;
 185
 186 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval, unsigned long addr);
 187
 188 /*
 189  * PTE bits configuration in the presence of hardware Dirty Bit Management
 190  * (PTE_WRITE == PTE_DBM):
 191  *
 192  * Dirty  Writable | PTE_RDONLY  PTE_WRITE  PTE_DIRTY (sw)
 193  *   0      0      |   1           0          0
 194  *   0      1      |   1           1          0
 195  *   1      0      |   1           0          1
 196  *   1      1      |   0           1          x
 197  *
 198  * When hardware DBM is not present, the sofware PTE_DIRTY bit is updated via
 199  * the page fault mechanism. Checking the dirty status of a pte becomes:
 200  *
 201  *   PTE_DIRTY || (PTE_WRITE && !PTE_RDONLY)
 202  */
 203 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 204                               pte_t *ptep, pte_t pte)
 205 {
 206         if (pte_present(pte)) {
 207                 if (pte_sw_dirty(pte) && pte_write(pte))
 208                         pte_val(pte) &= ~PTE_RDONLY;
 209                 else
 210                         pte_val(pte) |= PTE_RDONLY;
 211                 if (pte_user(pte) && pte_exec(pte) && !pte_special(pte))
 212                         __sync_icache_dcache(pte, addr);
 213         }
 214
 215         /*
 216          * If the existing pte is valid, check for potential race with
 217          * hardware updates of the pte (ptep_set_access_flags safely changes
 218          * valid ptes without going through an invalid entry).
 219          */
 220         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_HW_AFDBM) &&
 221             pte_valid(*ptep) && pte_valid(pte)) {
 222                 VM_WARN_ONCE(!pte_young(pte),
 223                              "%s: racy access flag clearing: 0x%016llx -> 0x%016llx",
 224                              __func__, pte_val(*ptep), pte_val(pte));
 225                 VM_WARN_ONCE(pte_write(*ptep) && !pte_dirty(pte),
 226                              "%s: racy dirty state clearing: 0x%016llx -> 0x%016llx",
 227                              __func__, pte_val(*ptep), pte_val(pte));
 228         }
 229
 230         set_pte(ptep, pte);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Huge pte definitions.
 235  */
 236 #define pte_huge(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_TABLE_BIT))
 237 #define pte_mkhuge(pte)         (__pte(pte_val(pte) & ~PTE_TABLE_BIT))
 238
 239 /*
 240  * Hugetlb definitions.
 241  */
 242 #define HUGE_MAX_HSTATE         4
 243 #define HPAGE_SHIFT             PMD_SHIFT
 244 #define HPAGE_SIZE              (_AC(1, UL) << HPAGE_SHIFT)
 245 #define HPAGE_MASK              (~(HPAGE_SIZE - 1))
 246 #define HUGETLB_PAGE_ORDER      (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT)
 247
 248 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 249
 250 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 251 {
 252         return __pte(pud_val(pud));
 253 }
 254
 255 static inline pmd_t pud_pmd(pud_t pud)
 256 {
 257         return __pmd(pud_val(pud));
 258 }
 259
 260 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 261 {
 262         return __pte(pmd_val(pmd));
 263 }
 264
 265 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 266 {
 267         return __pmd(pte_val(pte));
 268 }
 269
 270 static inline pgprot_t mk_sect_prot(pgprot_t prot)
 271 {
 272         return __pgprot(pgprot_val(prot) & ~PTE_TABLE_BIT);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * THP definitions.
 277  */
 278
 279 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 280 #define pmd_trans_huge(pmd)     (pmd_val(pmd) && !(pmd_val(pmd) & PMD_TABLE_BIT))
 281 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 282
 283 #define pmd_dirty(pmd)          pte_dirty(pmd_pte(pmd))
 284 #define pmd_young(pmd)          pte_young(pmd_pte(pmd))
 285 #define pmd_wrprotect(pmd)      pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)))
 286 #define pmd_mkold(pmd)          pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)))
 287 #define pmd_mkwrite(pmd)        pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)))
 288 #define pmd_mkclean(pmd)       pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)))
 289 #define pmd_mkdirty(pmd)        pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)))
 290 #define pmd_mkyoung(pmd)        pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)))
 291 #define pmd_mknotpresent(pmd)   (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_TYPE_MASK))
 292
 293 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 294 #define pmd_write(pmd)          pte_write(pmd_pte(pmd))
 295
 296 #define pmd_mkhuge(pmd)         (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_TABLE_BIT))
 297
 298 #define pmd_pfn(pmd)            (((pmd_val(pmd) & PMD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 299 #define pfn_pmd(pfn,prot)       (__pmd(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
 300 #define mk_pmd(page,prot)       pfn_pmd(page_to_pfn(page),prot)
 301
 302 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 303 #define pud_pfn(pud)            (((pud_val(pud) & PUD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 304
 305 #define set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd) set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd))
 306
 307 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 308 {
 309         return 1;
 310 }
 311
 312 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits) \
 313         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
 314
 315 /*
 316  * Mark the prot value as uncacheable and unbufferable.
 317  */
 318 #define pgprot_noncached(prot) \
 319         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRnE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 320 #define pgprot_writecombine(prot) \
 321         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_NC) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 322 #define pgprot_device(prot) \
 323         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 324 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 325 struct file;
 326 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 327                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 328
 329 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 330 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
 331
 332 #define pmd_bad(pmd)            (!(pmd_val(pmd) & 2))
 333
 334 #define pmd_table(pmd)          ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 335                                  PMD_TYPE_TABLE)
 336 #define pmd_sect(pmd)           ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 337                                  PMD_TYPE_SECT)
 338
 339 #if defined(CONFIG_ARM64_64K_PAGES) || CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 3
 340 #define pud_sect(pud)           (0)
 341 #define pud_table(pud)          (1)
 342 #else
 343 #define pud_sect(pud)           ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 344                                  PUD_TYPE_SECT)
 345 #define pud_table(pud)          ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 346                                  PUD_TYPE_TABLE)
 347 #endif
 348
 349 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 350 {
 351         *pmdp = pmd;
 352         dsb(ishst);
 353         isb();
 354 }
 355
 356 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 357 {
 358         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 359 }
 360
 361 static inline phys_addr_t pmd_page_paddr(pmd_t pmd)
 362 {
 363         return pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 364 }
 365
 366 /* Find an entry in the third-level page table. */
 367 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 368
 369 #define pte_offset_phys(dir,addr)       (pmd_page_paddr(*(dir)) + pte_index(addr) * sizeof(pte_t))
 370 #define pte_offset_kernel(dir,addr)     ((pte_t *)__va(pte_offset_phys((dir), (addr))))
 371
 372 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 373 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
 374 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
 375 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
 376
 377 #define pte_set_fixmap(addr)            ((pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, addr))
 378 #define pte_set_fixmap_offset(pmd, addr)        pte_set_fixmap(pte_offset_phys(pmd, addr))
 379 #define pte_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PTE)
 380
 381 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
 382
 383 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 384 #define pte_offset_kimg(dir,addr)       ((pte_t *)__phys_to_kimg(pte_offset_phys((dir), (addr))))
 385
 386 /*
 387  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 388  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 389  */
 390 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page),prot)
 391
 392 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 393
 394 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd_val(pmd))
 395
 396 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 397 #define pud_bad(pud)            (!(pud_val(pud) & 2))
 398 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud))
 399
 400 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 401 {
 402         *pudp = pud;
 403         dsb(ishst);
 404         isb();
 405 }
 406
 407 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 408 {
 409         set_pud(pudp, __pud(0));
 410 }
 411
 412 static inline phys_addr_t pud_page_paddr(pud_t pud)
 413 {
 414         return pud_val(pud) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 415 }
 416
 417 /* Find an entry in the second-level page table. */
 418 #define pmd_index(addr)         (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
 419
 420 #define pmd_offset_phys(dir, addr)      (pud_page_paddr(*(dir)) + pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t))
 421 #define pmd_offset(dir, addr)           ((pmd_t *)__va(pmd_offset_phys((dir), (addr))))
 422
 423 #define pmd_set_fixmap(addr)            ((pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, addr))
 424 #define pmd_set_fixmap_offset(pud, addr)        pmd_set_fixmap(pmd_offset_phys(pud, addr))
 425 #define pmd_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PMD)
 426
 427 #define pud_page(pud)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pud_val(pud) & PHYS_MASK))
 428
 429 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 430 #define pmd_offset_kimg(dir,addr)       ((pmd_t *)__phys_to_kimg(pmd_offset_phys((dir), (addr))))
 431
 432 #else
 433
 434 #define pud_page_paddr(pud)     ({ BUILD_BUG(); 0; })
 435
 436 /* Match pmd_offset folding in <asm/generic/pgtable-nopmd.h> */
 437 #define pmd_set_fixmap(addr)            NULL
 438 #define pmd_set_fixmap_offset(pudp, addr)       ((pmd_t *)pudp)
 439 #define pmd_clear_fixmap()
 440
 441 #define pmd_offset_kimg(dir,addr)       ((pmd_t *)dir)
 442
 443 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 444
 445 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 446
 447 #define pud_ERROR(pud)          __pud_error(__FILE__, __LINE__, pud_val(pud))
 448
 449 #define pgd_none(pgd)           (!pgd_val(pgd))
 450 #define pgd_bad(pgd)            (!(pgd_val(pgd) & 2))
 451 #define pgd_present(pgd)        (pgd_val(pgd))
 452
 453 static inline void set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 454 {
 455         *pgdp = pgd;
 456         dsb(ishst);
 457 }
 458
 459 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 460 {
 461         set_pgd(pgdp, __pgd(0));
 462 }
 463
 464 static inline phys_addr_t pgd_page_paddr(pgd_t pgd)
 465 {
 466         return pgd_val(pgd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 467 }
 468
 469 /* Find an entry in the frst-level page table. */
 470 #define pud_index(addr)         (((addr) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
 471
 472 #define pud_offset_phys(dir, addr)      (pgd_page_paddr(*(dir)) + pud_index(addr) * sizeof(pud_t))
 473 #define pud_offset(dir, addr)           ((pud_t *)__va(pud_offset_phys((dir), (addr))))
 474
 475 #define pud_set_fixmap(addr)            ((pud_t *)set_fixmap_offset(FIX_PUD, addr))
 476 #define pud_set_fixmap_offset(pgd, addr)        pud_set_fixmap(pud_offset_phys(pgd, addr))
 477 #define pud_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PUD)
 478
 479 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pgd_val(pgd) & PHYS_MASK))
 480
 481 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 482 #define pud_offset_kimg(dir,addr)       ((pud_t *)__phys_to_kimg(pud_offset_phys((dir), (addr))))
 483
 484 #else
 485
 486 #define pgd_page_paddr(pgd)     ({ BUILD_BUG(); 0;})
 487
 488 /* Match pud_offset folding in <asm/generic/pgtable-nopud.h> */
 489 #define pud_set_fixmap(addr)            NULL
 490 #define pud_set_fixmap_offset(pgdp, addr)       ((pud_t *)pgdp)
 491 #define pud_clear_fixmap()
 492
 493 #define pud_offset_kimg(dir,addr)       ((pud_t *)dir)
 494
 495 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 496
 497 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd_val(pgd))
 498
 499 /* to find an entry in a page-table-directory */
 500 #define pgd_index(addr)         (((addr) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 501
 502 #define pgd_offset_raw(pgd, addr)       ((pgd) + pgd_index(addr))
 503
 504 #define pgd_offset(mm, addr)    (pgd_offset_raw((mm)->pgd, (addr)))
 505
 506 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 507 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
 508
 509 #define pgd_set_fixmap(addr)    ((pgd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PGD, addr))
 510 #define pgd_clear_fixmap()      clear_fixmap(FIX_PGD)
 511
 512 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 513 {
 514         const pteval_t mask = PTE_USER | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY |
 515                               PTE_PROT_NONE | PTE_VALID | PTE_WRITE;
 516         /* preserve the hardware dirty information */
 517         if (pte_hw_dirty(pte))
 518                 pte = pte_mkdirty(pte);
 519         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 520         return pte;
 521 }
 522
 523 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 524 {
 525         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 526 }
 527
 528 #ifdef CONFIG_ARM64_HW_AFDBM
 529 /*
 530  * Atomic pte/pmd modifications.
 531  */
 532 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 533 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 534                                             unsigned long address,
 535                                             pte_t *ptep)
 536 {
 537         pteval_t pteval;
 538         unsigned int tmp, res;
 539
 540         asm volatile("//        ptep_test_and_clear_young\n"
 541         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 542         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 543         "       ubfx    %w3, %w0, %5, #1        // extract PTE_AF (young)\n"
 544         "       and     %0, %0, %4              // clear PTE_AF\n"
 545         "       stxr    %w1, %0, %2\n"
 546         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 547         : "=&r" (pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep)), "=&r" (res)
 548         : "L" (~PTE_AF), "I" (ilog2(PTE_AF)));
 549
 550         return res;
 551 }
 552
 553 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 554 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 555 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 556                                             unsigned long address,
 557                                             pmd_t *pmdp)
 558 {
 559         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 560 }
 561 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 562
 563 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 564 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 565                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 566 {
 567         pteval_t old_pteval;
 568         unsigned int tmp;
 569
 570         asm volatile("//        ptep_get_and_clear\n"
 571         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 572         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 573         "       stxr    %w1, xzr, %2\n"
 574         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 575         : "=&r" (old_pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep)));
 576
 577         return __pte(old_pteval);
 578 }
 579
 580 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 581 #define __HAVE_ARCH_PMDP_GET_AND_CLEAR
 582 static inline pmd_t pmdp_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 583                                        unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 584 {
 585         return pte_pmd(ptep_get_and_clear(mm, address, (pte_t *)pmdp));
 586 }
 587 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 588
 589 /*
 590  * ptep_set_wrprotect - mark read-only while trasferring potential hardware
 591  * dirty status (PTE_DBM && !PTE_RDONLY) to the software PTE_DIRTY bit.
 592  */
 593 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 594 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
 595 {
 596         pteval_t pteval;
 597         unsigned long tmp;
 598
 599         asm volatile("//        ptep_set_wrprotect\n"
 600         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 601         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 602         "       tst     %0, %4                  // check for hw dirty (!PTE_RDONLY)\n"
 603         "       csel    %1, %3, xzr, eq         // set PTE_DIRTY|PTE_RDONLY if dirty\n"
 604         "       orr     %0, %0, %1              // if !dirty, PTE_RDONLY is already set\n"
 605         "       and     %0, %0, %5              // clear PTE_WRITE/PTE_DBM\n"
 606         "       stxr    %w1, %0, %2\n"
 607         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 608         : "=&r" (pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep))
 609         : "r" (PTE_DIRTY|PTE_RDONLY), "L" (PTE_RDONLY), "L" (~PTE_WRITE)
 610         : "cc");
 611 }
 612
 613 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 614 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 615 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 616                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 617 {
 618         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 619 }
 620 #endif
 621 #endif  /* CONFIG_ARM64_HW_AFDBM */
 622
 623 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 624 extern pgd_t idmap_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 625
 626 /*
 627  * Encode and decode a swap entry:
 628  *      bits 0-1:       present (must be zero)
 629  *      bits 2-7:       swap type
 630  *      bits 8-57:      swap offset
 631  *      bit  58:        PTE_PROT_NONE (must be zero)
 632  */
 633 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
 634 #define __SWP_TYPE_BITS         6
 635 #define __SWP_OFFSET_BITS       50
 636 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 637 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 638 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << __SWP_OFFSET_BITS) - 1)
 639
 640 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 641 #define __swp_offset(x)         (((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK)
 642 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 643
 644 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 645 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 646
 647 /*
 648  * Ensure that there are not more swap files than can be encoded in the kernel
 649  * PTEs.
 650  */
 651 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 652
 653 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr);
 654
 655 #include <asm-generic/pgtable.h>
 656
 657 void pgd_cache_init(void);
 658 #define pgtable_cache_init      pgd_cache_init
 659
 660 /*
 661  * On AArch64, the cache coherency is handled via the set_pte_at() function.
 662  */
 663 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 664                                     unsigned long addr, pte_t *ptep)
 665 {
 666         /*
 667          * We don't do anything here, so there's a very small chance of
 668          * us retaking a user fault which we just fixed up. The alternative
 669          * is doing a dsb(ishst), but that penalises the fastpath.
 670          */
 671 }
 672
 673 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, pmd) do { } while (0)
 674
 675 #define kc_vaddr_to_offset(v)   ((v) & ~VA_START)
 676 #define kc_offset_to_vaddr(o)   ((o) | VA_START)
 677
 678 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 679
 680 #endif /* __ASM_PGTABLE_H */