arch/powerpc/include/asm/nohash/64/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H
   3 #define _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H
   4 /*
   5  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   6  * the ppc64 non-hashed page table.
   7  */
   8
   9 #include <asm/nohash/64/pgtable-4k.h>
  10 #include <asm/barrier.h>
  11 #include <asm/asm-const.h>
  12
  13 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
  14 #error "Page size not supported"
  15 #endif
  16
  17 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
  18
  19 /*
  20  * Size of EA range mapped by our pagetables.
  21  */
  22 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
  23                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
  24 #define PGTABLE_RANGE (ASM_CONST(1) << PGTABLE_EADDR_SIZE)
  25
  26 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
  27 #define PMD_CACHE_INDEX (PMD_INDEX_SIZE + 1)
  28 #else
  29 #define PMD_CACHE_INDEX PMD_INDEX_SIZE
  30 #endif
  31 #define PUD_CACHE_INDEX PUD_INDEX_SIZE
  32
  33 /*
  34  * Define the address range of the kernel non-linear virtual area
  35  */
  36 #define KERN_VIRT_START ASM_CONST(0x8000000000000000)
  37 #define KERN_VIRT_SIZE  ASM_CONST(0x0000100000000000)
  38
  39 /*
  40  * The vmalloc space starts at the beginning of that region, and
  41  * occupies a quarter of it on Book3E
  42  * (we keep a quarter for the virtual memmap)
  43  */
  44 #define VMALLOC_START   KERN_VIRT_START
  45 #define VMALLOC_SIZE    (KERN_VIRT_SIZE >> 2)
  46 #define VMALLOC_END     (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
  47
  48 /*
  49  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
  50  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
  51  * the ioremap space
  52  *
  53  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
  54  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
  55  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
  56  */
  57 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
  58 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
  59 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
  60 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
  61 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
  62 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
  63 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
  64 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE)
  65
  66
  67 /*
  68  * Region IDs
  69  */
  70 #define REGION_SHIFT            60UL
  71 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
  72 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
  73
  74 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
  75 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
  76 #define VMEMMAP_REGION_ID       (0xfUL) /* Server only */
  77 #define USER_REGION_ID          (0UL)
  78
  79 /*
  80  * Defines the address of the vmemap area, in its own region on
  81  * after the vmalloc space on Book3E
  82  */
  83 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
  84 #define VMEMMAP_END             KERN_IO_START
  85 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
  86
  87
  88 /*
  89  * Include the PTE bits definitions
  90  */
  91 #include <asm/nohash/pte-book3e.h>
  92
  93 #define _PAGE_HWWRITE   0
  94 #define _PAGE_SAO       0
  95 #define _PAGE_RO 0
  96 #define _PAGE_NA 0
  97 #define _PAGE_HUGE 0
  98
  99 #define PTE_RPN_MASK    (~((1UL << PTE_RPN_SHIFT) - 1))
 100
 101 /*
 102  * _PAGE_CHG_MASK masks of bits that are to be preserved across
 103  * pgprot changes.
 104  */
 105 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_RPN_MASK | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_SPECIAL)
 106
 107 #define H_PAGE_4K_PFN 0
 108
 109 #ifndef __ASSEMBLY__
 110 /* pte_clear moved to later in this file */
 111
 112 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 113 {
 114         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
 115 }
 116
 117 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 118 {
 119         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 120 }
 121
 122 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 123 {
 124         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 125 }
 126
 127 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 128 {
 129         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_RW);
 130 }
 131
 132 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 133 {
 134         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC);
 135 }
 136
 137 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
 138 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
 139
 140 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, unsigned long val)
 141 {
 142         *pmdp = __pmd(val);
 143 }
 144
 145 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 146 {
 147         *pmdp = __pmd(0);
 148 }
 149
 150 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 151 {
 152         return __pte(pmd_val(pmd));
 153 }
 154
 155 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 156 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
 157                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
 158 #define pmd_present(pmd)        (!pmd_none(pmd))
 159 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
 160 extern struct page *pmd_page(pmd_t pmd);
 161
 162 static inline void pud_set(pud_t *pudp, unsigned long val)
 163 {
 164         *pudp = __pud(val);
 165 }
 166
 167 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 168 {
 169         *pudp = __pud(0);
 170 }
 171
 172 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 173 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
 174                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
 175 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
 176 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
 177
 178 extern struct page *pud_page(pud_t pud);
 179
 180 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 181 {
 182         return __pte(pud_val(pud));
 183 }
 184
 185 static inline pud_t pte_pud(pte_t pte)
 186 {
 187         return __pud(pte_val(pte));
 188 }
 189 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 190 #define pgd_write(pgd)          pte_write(pgd_pte(pgd))
 191
 192 static inline void pgd_set(pgd_t *pgdp, unsigned long val)
 193 {
 194         *pgdp = __pgd(val);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
 199  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
 200  */
 201 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 202
 203 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 204
 205 #define pmd_offset(pudp,addr) \
 206   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
 207
 208 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
 209   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
 210
 211 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 212 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
 213
 214 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 215 /* This now only contains the vmalloc pages */
 216 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 217
 218 /* Atomic PTE updates */
 219 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
 220                                        unsigned long addr,
 221                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
 222                                        unsigned long set,
 223                                        int huge)
 224 {
 225 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
 226         unsigned long old, tmp;
 227
 228         __asm__ __volatile__(
 229         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
 230         andc    %1,%0,%4 \n\
 231         or      %1,%1,%6\n\
 232         stdcx.  %1,0,%3 \n\
 233         bne-    1b"
 234         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
 235         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "r" (set)
 236         : "cc" );
 237 #else
 238         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 239         *ptep = __pte((old & ~clr) | set);
 240 #endif
 241         /* huge pages use the old page table lock */
 242         if (!huge)
 243                 assert_pte_locked(mm, addr);
 244
 245         return old;
 246 }
 247
 248 static inline int pte_young(pte_t pte)
 249 {
 250         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 251 }
 252
 253 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
 254                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
 255 {
 256         unsigned long old;
 257
 258         if (pte_young(*ptep))
 259                 return 0;
 260         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0, 0);
 261         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
 262 }
 263 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 264 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
 265 ({                                                                         \
 266         int __r;                                                           \
 267         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
 268         __r;                                                               \
 269 })
 270
 271 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 272 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 273                                       pte_t *ptep)
 274 {
 275
 276         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 277                 return;
 278
 279         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 0);
 280 }
 281
 282 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 283                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
 284 {
 285         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 286                 return;
 287
 288         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 1);
 289 }
 290
 291 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 292 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
 293 ({                                                                      \
 294         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
 295                                                   __ptep);              \
 296         __young;                                                        \
 297 })
 298
 299 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 300 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 301                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
 302 {
 303         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 304         return __pte(old);
 305 }
 306
 307 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 308                              pte_t * ptep)
 309 {
 310         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 311 }
 312
 313
 314 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE */
 315 static inline void __ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 316                                            pte_t *ptep, pte_t entry,
 317                                            unsigned long address,
 318                                            int psize)
 319 {
 320         unsigned long bits = pte_val(entry) &
 321                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
 322
 323 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
 324         unsigned long old, tmp;
 325
 326         __asm__ __volatile__(
 327         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
 328                 or      %0,%3,%0\n\
 329                 stdcx.  %0,0,%4\n\
 330                 bne-    1b"
 331         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
 332         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep)
 333         :"cc");
 334 #else
 335         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 336         *ptep = __pte(old | bits);
 337 #endif
 338
 339         flush_tlb_page(vma, address);
 340 }
 341
 342 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 343 #define pte_same(A,B)   ((pte_val(A) ^ pte_val(B)) == 0)
 344
 345 #define pte_ERROR(e) \
 346         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 347 #define pmd_ERROR(e) \
 348         pr_err("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 349 #define pgd_ERROR(e) \
 350         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 351
 352 /* Encode and de-code a swap entry */
 353 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() do { \
 354         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS); \
 355         } while (0)
 356 /*
 357  * on pte we don't need handle RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_SHIFT;
 358  */
 359 #define SWP_TYPE_BITS 5
 360 #define __swp_type(x)           (((x).val >> _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 361                                 & ((1UL << SWP_TYPE_BITS) - 1))
 362 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> PTE_RPN_SHIFT)
 363 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
 364                                         ((type) << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 365                                         | ((offset) << PTE_RPN_SHIFT) })
 366
 367 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) })
 368 #define __swp_entry_to_pte(x)           __pte((x).val)
 369
 370 int map_kernel_page(unsigned long ea, unsigned long pa, pgprot_t prot);
 371 extern int __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
 372                                             unsigned long page_size,
 373                                             unsigned long phys);
 374 extern void vmemmap_remove_mapping(unsigned long start,
 375                                    unsigned long page_size);
 376 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 377
 378 #endif /* _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H */