arch/arm64/mm/hugetlbpage.c

   1 /*
   2  * arch/arm64/mm/hugetlbpage.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013 Linaro Ltd.
   5  *
   6  * Based on arch/x86/mm/hugetlbpage.c.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  */
  17
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/hugetlb.h>
  22 #include <linux/pagemap.h>
  23 #include <linux/err.h>
  24 #include <linux/sysctl.h>
  25 #include <asm/mman.h>
  26 #include <asm/tlb.h>
  27 #include <asm/tlbflush.h>
  28 #include <asm/pgalloc.h>
  29
  30 int pmd_huge(pmd_t pmd)
  31 {
  32         return pmd_val(pmd) && !(pmd_val(pmd) & PMD_TABLE_BIT);
  33 }
  34
  35 int pud_huge(pud_t pud)
  36 {
  37 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
  38         return pud_val(pud) && !(pud_val(pud) & PUD_TABLE_BIT);
  39 #else
  40         return 0;
  41 #endif
  42 }
  43
  44 static int find_num_contig(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  45                            pte_t *ptep, size_t *pgsize)
  46 {
  47         pgd_t *pgd = pgd_offset(mm, addr);
  48         pud_t *pud;
  49         pmd_t *pmd;
  50
  51         *pgsize = PAGE_SIZE;
  52         pud = pud_offset(pgd, addr);
  53         pmd = pmd_offset(pud, addr);
  54         if ((pte_t *)pmd == ptep) {
  55                 *pgsize = PMD_SIZE;
  56                 return CONT_PMDS;
  57         }
  58         return CONT_PTES;
  59 }
  60
  61 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  62                             pte_t *ptep, pte_t pte)
  63 {
  64         size_t pgsize;
  65         int i;
  66         int ncontig;
  67         unsigned long pfn;
  68         pgprot_t hugeprot;
  69
  70         if (!pte_cont(pte)) {
  71                 set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
  72                 return;
  73         }
  74
  75         ncontig = find_num_contig(mm, addr, ptep, &pgsize);
  76         pfn = pte_pfn(pte);
  77         hugeprot = __pgprot(pte_val(pfn_pte(pfn, __pgprot(0))) ^ pte_val(pte));
  78         for (i = 0; i < ncontig; i++) {
  79                 pr_debug("%s: set pte %p to 0x%llx\n", __func__, ptep,
  80                          pte_val(pfn_pte(pfn, hugeprot)));
  81                 set_pte_at(mm, addr, ptep, pfn_pte(pfn, hugeprot));
  82                 ptep++;
  83                 pfn += pgsize >> PAGE_SHIFT;
  84                 addr += pgsize;
  85         }
  86 }
  87
  88 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
  89                       unsigned long addr, unsigned long sz)
  90 {
  91         pgd_t *pgd;
  92         pud_t *pud;
  93         pte_t *pte = NULL;
  94
  95         pr_debug("%s: addr:0x%lx sz:0x%lx\n", __func__, addr, sz);
  96         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  97         pud = pud_alloc(mm, pgd, addr);
  98         if (!pud)
  99                 return NULL;
 100
 101         if (sz == PUD_SIZE) {
 102                 pte = (pte_t *)pud;
 103         } else if (sz == (PAGE_SIZE * CONT_PTES)) {
 104                 pmd_t *pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
 105
 106                 WARN_ON(addr & (sz - 1));
 107                 /*
 108                  * Note that if this code were ever ported to the
 109                  * 32-bit arm platform then it will cause trouble in
 110                  * the case where CONFIG_HIGHPTE is set, since there
 111                  * will be no pte_unmap() to correspond with this
 112                  * pte_alloc_map().
 113                  */
 114                 pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
 115         } else if (sz == PMD_SIZE) {
 116                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_WANT_HUGE_PMD_SHARE) &&
 117                     pud_none(*pud))
 118                         pte = huge_pmd_share(mm, addr, pud);
 119                 else
 120                         pte = (pte_t *)pmd_alloc(mm, pud, addr);
 121         } else if (sz == (PMD_SIZE * CONT_PMDS)) {
 122                 pmd_t *pmd;
 123
 124                 pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
 125                 WARN_ON(addr & (sz - 1));
 126                 return (pte_t *)pmd;
 127         }
 128
 129         pr_debug("%s: addr:0x%lx sz:0x%lx ret pte=%p/0x%llx\n", __func__, addr,
 130                sz, pte, pte_val(*pte));
 131         return pte;
 132 }
 133
 134 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
 135                        unsigned long addr, unsigned long sz)
 136 {
 137         pgd_t *pgd;
 138         pud_t *pud;
 139         pmd_t *pmd;
 140
 141         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 142         pr_debug("%s: addr:0x%lx pgd:%p\n", __func__, addr, pgd);
 143         if (!pgd_present(*pgd))
 144                 return NULL;
 145
 146         pud = pud_offset(pgd, addr);
 147         if (pud_none(*pud))
 148                 return NULL;
 149         /* swap or huge page */
 150         if (!pud_present(*pud) || pud_huge(*pud))
 151                 return (pte_t *)pud;
 152         /* table; check the next level */
 153
 154         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 155         if (pmd_none(*pmd))
 156                 return NULL;
 157         if (!pmd_present(*pmd) || pmd_huge(*pmd))
 158                 return (pte_t *)pmd;
 159
 160         return NULL;
 161 }
 162
 163 pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
 164                          struct page *page, int writable)
 165 {
 166         size_t pagesize = huge_page_size(hstate_vma(vma));
 167
 168         if (pagesize == CONT_PTE_SIZE) {
 169                 entry = pte_mkcont(entry);
 170         } else if (pagesize == CONT_PMD_SIZE) {
 171                 entry = pmd_pte(pmd_mkcont(pte_pmd(entry)));
 172         } else if (pagesize != PUD_SIZE && pagesize != PMD_SIZE) {
 173                 pr_warn("%s: unrecognized huge page size 0x%lx\n",
 174                         __func__, pagesize);
 175         }
 176         return entry;
 177 }
 178
 179 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 180                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
 181 {
 182         pte_t pte;
 183
 184         if (pte_cont(*ptep)) {
 185                 int ncontig, i;
 186                 size_t pgsize;
 187                 bool is_dirty = false;
 188
 189                 ncontig = find_num_contig(mm, addr, ptep, &pgsize);
 190                 /* save the 1st pte to return */
 191                 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 192                 for (i = 1, addr += pgsize; i < ncontig; ++i, addr += pgsize) {
 193                         /*
 194                          * If HW_AFDBM is enabled, then the HW could
 195                          * turn on the dirty bit for any of the page
 196                          * in the set, so check them all.
 197                          */
 198                         ++ptep;
 199                         if (pte_dirty(ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep)))
 200                                 is_dirty = true;
 201                 }
 202                 if (is_dirty)
 203                         return pte_mkdirty(pte);
 204                 else
 205                         return pte;
 206         } else {
 207                 return ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 208         }
 209 }
 210
 211 int huge_ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 212                                unsigned long addr, pte_t *ptep,
 213                                pte_t pte, int dirty)
 214 {
 215         if (pte_cont(pte)) {
 216                 int ncontig, i, changed = 0;
 217                 size_t pgsize = 0;
 218                 unsigned long pfn = pte_pfn(pte);
 219                 /* Select all bits except the pfn */
 220                 pgprot_t hugeprot =
 221                         __pgprot(pte_val(pfn_pte(pfn, __pgprot(0))) ^
 222                                  pte_val(pte));
 223
 224                 pfn = pte_pfn(pte);
 225                 ncontig = find_num_contig(vma->vm_mm, addr, ptep,
 226                                           &pgsize);
 227                 for (i = 0; i < ncontig; ++i, ++ptep, addr += pgsize) {
 228                         changed |= ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep,
 229                                                         pfn_pte(pfn,
 230                                                                 hugeprot),
 231                                                         dirty);
 232                         pfn += pgsize >> PAGE_SHIFT;
 233                 }
 234                 return changed;
 235         } else {
 236                 return ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep, pte, dirty);
 237         }
 238 }
 239
 240 void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 241                              unsigned long addr, pte_t *ptep)
 242 {
 243         if (pte_cont(*ptep)) {
 244                 int ncontig, i;
 245                 size_t pgsize = 0;
 246
 247                 ncontig = find_num_contig(mm, addr, ptep, &pgsize);
 248                 for (i = 0; i < ncontig; ++i, ++ptep, addr += pgsize)
 249                         ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
 250         } else {
 251                 ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
 252         }
 253 }
 254
 255 void huge_ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
 256                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
 257 {
 258         if (pte_cont(*ptep)) {
 259                 int ncontig, i;
 260                 size_t pgsize = 0;
 261
 262                 ncontig = find_num_contig(vma->vm_mm, addr, ptep,
 263                                           &pgsize);
 264                 for (i = 0; i < ncontig; ++i, ++ptep, addr += pgsize)
 265                         ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
 266         } else {
 267                 ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
 268         }
 269 }
 270
 271 static __init int setup_hugepagesz(char *opt)
 272 {
 273         unsigned long ps = memparse(opt, &opt);
 274
 275         if (ps == PMD_SIZE) {
 276                 hugetlb_add_hstate(PMD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 277         } else if (ps == PUD_SIZE) {
 278                 hugetlb_add_hstate(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 279         } else {
 280                 hugetlb_bad_size();
 281                 pr_err("hugepagesz: Unsupported page size %lu K\n", ps >> 10);
 282                 return 0;
 283         }
 284         return 1;
 285 }
 286 __setup("hugepagesz=", setup_hugepagesz);