fd9d9bac7cfa7b3ac96b1fa54dfba71f96e60916
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / sparc / include / asm / pgtable_64.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * pgtable.h: SpitFire page table operations.
4  *
5  * Copyright 1996,1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
6  * Copyright 1997,1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
7  */
8
9 #ifndef _SPARC64_PGTABLE_H
10 #define _SPARC64_PGTABLE_H
11
12 /* This file contains the functions and defines necessary to modify and use
13  * the SpitFire page tables.
14  */
15
16 #include <asm-generic/5level-fixup.h>
17 #include <linux/compiler.h>
18 #include <linux/const.h>
19 #include <asm/types.h>
20 #include <asm/spitfire.h>
21 #include <asm/asi.h>
22 #include <asm/page.h>
23 #include <asm/processor.h>
24
25 /* The kernel image occupies 0x4000000 to 0x6000000 (4MB --> 96MB).
26  * The page copy blockops can use 0x6000000 to 0x8000000.
27  * The 8K TSB is mapped in the 0x8000000 to 0x8400000 range.
28  * The 4M TSB is mapped in the 0x8400000 to 0x8800000 range.
29  * The PROM resides in an area spanning 0xf0000000 to 0x100000000.
30  * The vmalloc area spans 0x100000000 to 0x200000000.
31  * Since modules need to be in the lowest 32-bits of the address space,
32  * we place them right before the OBP area from 0x10000000 to 0xf0000000.
33  * There is a single static kernel PMD which maps from 0x0 to address
34  * 0x400000000.
35  */
36 #define TLBTEMP_BASE            _AC(0x0000000006000000,UL)
37 #define TSBMAP_8K_BASE          _AC(0x0000000008000000,UL)
38 #define TSBMAP_4M_BASE          _AC(0x0000000008400000,UL)
39 #define MODULES_VADDR           _AC(0x0000000010000000,UL)
40 #define MODULES_LEN             _AC(0x00000000e0000000,UL)
41 #define MODULES_END             _AC(0x00000000f0000000,UL)
42 #define LOW_OBP_ADDRESS         _AC(0x00000000f0000000,UL)
43 #define HI_OBP_ADDRESS          _AC(0x0000000100000000,UL)
44 #define VMALLOC_START           _AC(0x0000000100000000,UL)
45 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
46
47 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
48  * table can map
49  */
50 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3))
51 #define PMD_SIZE        (_AC(1,UL) << PMD_SHIFT)
52 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
53 #define PMD_BITS        (PAGE_SHIFT - 3)
54
55 /* PUD_SHIFT determines the size of the area a third-level page
56  * table can map
57  */
58 #define PUD_SHIFT       (PMD_SHIFT + PMD_BITS)
59 #define PUD_SIZE        (_AC(1,UL) << PUD_SHIFT)
60 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
61 #define PUD_BITS        (PAGE_SHIFT - 3)
62
63 /* PGDIR_SHIFT determines what a fourth-level page table entry can map */
64 #define PGDIR_SHIFT     (PUD_SHIFT + PUD_BITS)
65 #define PGDIR_SIZE      (_AC(1,UL) << PGDIR_SHIFT)
66 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
67 #define PGDIR_BITS      (PAGE_SHIFT - 3)
68
69 #if (MAX_PHYS_ADDRESS_BITS > PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS)
70 #error MAX_PHYS_ADDRESS_BITS exceeds what kernel page tables can support
71 #endif
72
73 #if (PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS) != 53
74 #error Page table parameters do not cover virtual address space properly.
75 #endif
76
77 #if (PMD_SHIFT != HPAGE_SHIFT)
78 #error PMD_SHIFT must equal HPAGE_SHIFT for transparent huge pages.
79 #endif
80
81 #ifndef __ASSEMBLY__
82
83 extern unsigned long VMALLOC_END;
84
85 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
86
87 #include <linux/sched.h>
88
89 bool kern_addr_valid(unsigned long addr);
90
91 /* Entries per page directory level. */
92 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
93 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << PMD_BITS)
94 #define PTRS_PER_PUD    (1UL << PUD_BITS)
95 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << PGDIR_BITS)
96
97 /* Kernel has a separate 44bit address space. */
98 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
99
100 #define pmd_ERROR(e)                                                    \
101         pr_err("%s:%d: bad pmd %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
102                __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e), __builtin_return_address(0))
103 #define pud_ERROR(e)                                                    \
104         pr_err("%s:%d: bad pud %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
105                __FILE__, __LINE__, &(e), pud_val(e), __builtin_return_address(0))
106 #define pgd_ERROR(e)                                                    \
107         pr_err("%s:%d: bad pgd %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
108                __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e), __builtin_return_address(0))
109
110 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
111
112 /* PTE bits which are the same in SUN4U and SUN4V format.  */
113 #define _PAGE_VALID       _AC(0x8000000000000000,UL) /* Valid TTE            */
114 #define _PAGE_R           _AC(0x8000000000000000,UL) /* Keep ref bit uptodate*/
115 #define _PAGE_SPECIAL     _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
116 #define _PAGE_PMD_HUGE    _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
117 #define _PAGE_PUD_HUGE    _PAGE_PMD_HUGE
118
119 /* Advertise support for _PAGE_SPECIAL */
120 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
121
122 /* SUN4U pte bits... */
123 #define _PAGE_SZ4MB_4U    _AC(0x6000000000000000,UL) /* 4MB Page             */
124 #define _PAGE_SZ512K_4U   _AC(0x4000000000000000,UL) /* 512K Page            */
125 #define _PAGE_SZ64K_4U    _AC(0x2000000000000000,UL) /* 64K Page             */
126 #define _PAGE_SZ8K_4U     _AC(0x0000000000000000,UL) /* 8K Page              */
127 #define _PAGE_NFO_4U      _AC(0x1000000000000000,UL) /* No Fault Only        */
128 #define _PAGE_IE_4U       _AC(0x0800000000000000,UL) /* Invert Endianness    */
129 #define _PAGE_SOFT2_4U    _AC(0x07FC000000000000,UL) /* Software bits, set 2 */
130 #define _PAGE_SPECIAL_4U  _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
131 #define _PAGE_PMD_HUGE_4U _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
132 #define _PAGE_RES1_4U     _AC(0x0002000000000000,UL) /* Reserved             */
133 #define _PAGE_SZ32MB_4U   _AC(0x0001000000000000,UL) /* (Panther) 32MB page  */
134 #define _PAGE_SZ256MB_4U  _AC(0x2001000000000000,UL) /* (Panther) 256MB page */
135 #define _PAGE_SZALL_4U    _AC(0x6001000000000000,UL) /* All pgsz bits        */
136 #define _PAGE_SN_4U       _AC(0x0000800000000000,UL) /* (Cheetah) Snoop      */
137 #define _PAGE_RES2_4U     _AC(0x0000780000000000,UL) /* Reserved             */
138 #define _PAGE_PADDR_4U    _AC(0x000007FFFFFFE000,UL) /* (Cheetah) pa[42:13]  */
139 #define _PAGE_SOFT_4U     _AC(0x0000000000001F80,UL) /* Software bits:       */
140 #define _PAGE_EXEC_4U     _AC(0x0000000000001000,UL) /* Executable SW bit    */
141 #define _PAGE_MODIFIED_4U _AC(0x0000000000000800,UL) /* Modified (dirty)     */
142 #define _PAGE_ACCESSED_4U _AC(0x0000000000000400,UL) /* Accessed (ref'd)     */
143 #define _PAGE_READ_4U     _AC(0x0000000000000200,UL) /* Readable SW Bit      */
144 #define _PAGE_WRITE_4U    _AC(0x0000000000000100,UL) /* Writable SW Bit      */
145 #define _PAGE_PRESENT_4U  _AC(0x0000000000000080,UL) /* Present              */
146 #define _PAGE_L_4U        _AC(0x0000000000000040,UL) /* Locked TTE           */
147 #define _PAGE_CP_4U       _AC(0x0000000000000020,UL) /* Cacheable in P-Cache */
148 #define _PAGE_CV_4U       _AC(0x0000000000000010,UL) /* Cacheable in V-Cache */
149 #define _PAGE_E_4U        _AC(0x0000000000000008,UL) /* side-Effect          */
150 #define _PAGE_P_4U        _AC(0x0000000000000004,UL) /* Privileged Page      */
151 #define _PAGE_W_4U        _AC(0x0000000000000002,UL) /* Writable             */
152
153 /* SUN4V pte bits... */
154 #define _PAGE_NFO_4V      _AC(0x4000000000000000,UL) /* No Fault Only        */
155 #define _PAGE_SOFT2_4V    _AC(0x3F00000000000000,UL) /* Software bits, set 2 */
156 #define _PAGE_MODIFIED_4V _AC(0x2000000000000000,UL) /* Modified (dirty)     */
157 #define _PAGE_ACCESSED_4V _AC(0x1000000000000000,UL) /* Accessed (ref'd)     */
158 #define _PAGE_READ_4V     _AC(0x0800000000000000,UL) /* Readable SW Bit      */
159 #define _PAGE_WRITE_4V    _AC(0x0400000000000000,UL) /* Writable SW Bit      */
160 #define _PAGE_SPECIAL_4V  _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
161 #define _PAGE_PMD_HUGE_4V _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
162 #define _PAGE_PADDR_4V    _AC(0x00FFFFFFFFFFE000,UL) /* paddr[55:13]         */
163 #define _PAGE_IE_4V       _AC(0x0000000000001000,UL) /* Invert Endianness    */
164 #define _PAGE_E_4V        _AC(0x0000000000000800,UL) /* side-Effect          */
165 #define _PAGE_CP_4V       _AC(0x0000000000000400,UL) /* Cacheable in P-Cache */
166 #define _PAGE_CV_4V       _AC(0x0000000000000200,UL) /* Cacheable in V-Cache */
167 #define _PAGE_P_4V        _AC(0x0000000000000100,UL) /* Privileged Page      */
168 #define _PAGE_EXEC_4V     _AC(0x0000000000000080,UL) /* Executable Page      */
169 #define _PAGE_W_4V        _AC(0x0000000000000040,UL) /* Writable             */
170 #define _PAGE_SOFT_4V     _AC(0x0000000000000030,UL) /* Software bits        */
171 #define _PAGE_PRESENT_4V  _AC(0x0000000000000010,UL) /* Present              */
172 #define _PAGE_RESV_4V     _AC(0x0000000000000008,UL) /* Reserved             */
173 #define _PAGE_SZ16GB_4V   _AC(0x0000000000000007,UL) /* 16GB Page            */
174 #define _PAGE_SZ2GB_4V    _AC(0x0000000000000006,UL) /* 2GB Page             */
175 #define _PAGE_SZ256MB_4V  _AC(0x0000000000000005,UL) /* 256MB Page           */
176 #define _PAGE_SZ32MB_4V   _AC(0x0000000000000004,UL) /* 32MB Page            */
177 #define _PAGE_SZ4MB_4V    _AC(0x0000000000000003,UL) /* 4MB Page             */
178 #define _PAGE_SZ512K_4V   _AC(0x0000000000000002,UL) /* 512K Page            */
179 #define _PAGE_SZ64K_4V    _AC(0x0000000000000001,UL) /* 64K Page             */
180 #define _PAGE_SZ8K_4V     _AC(0x0000000000000000,UL) /* 8K Page              */
181 #define _PAGE_SZALL_4V    _AC(0x0000000000000007,UL) /* All pgsz bits        */
182
183 #define _PAGE_SZBITS_4U _PAGE_SZ8K_4U
184 #define _PAGE_SZBITS_4V _PAGE_SZ8K_4V
185
186 #if REAL_HPAGE_SHIFT != 22
187 #error REAL_HPAGE_SHIFT and _PAGE_SZHUGE_foo must match up
188 #endif
189
190 #define _PAGE_SZHUGE_4U _PAGE_SZ4MB_4U
191 #define _PAGE_SZHUGE_4V _PAGE_SZ4MB_4V
192
193 /* These are actually filled in at boot time by sun4{u,v}_pgprot_init() */
194 #define __P000  __pgprot(0)
195 #define __P001  __pgprot(0)
196 #define __P010  __pgprot(0)
197 #define __P011  __pgprot(0)
198 #define __P100  __pgprot(0)
199 #define __P101  __pgprot(0)
200 #define __P110  __pgprot(0)
201 #define __P111  __pgprot(0)
202
203 #define __S000  __pgprot(0)
204 #define __S001  __pgprot(0)
205 #define __S010  __pgprot(0)
206 #define __S011  __pgprot(0)
207 #define __S100  __pgprot(0)
208 #define __S101  __pgprot(0)
209 #define __S110  __pgprot(0)
210 #define __S111  __pgprot(0)
211
212 #ifndef __ASSEMBLY__
213
214 pte_t mk_pte_io(unsigned long, pgprot_t, int, unsigned long);
215
216 unsigned long pte_sz_bits(unsigned long size);
217
218 extern pgprot_t PAGE_KERNEL;
219 extern pgprot_t PAGE_KERNEL_LOCKED;
220 extern pgprot_t PAGE_COPY;
221 extern pgprot_t PAGE_SHARED;
222
223 /* XXX This ugliness is for the atyfb driver's sparc mmap() support. XXX */
224 extern unsigned long _PAGE_IE;
225 extern unsigned long _PAGE_E;
226 extern unsigned long _PAGE_CACHE;
227
228 extern unsigned long pg_iobits;
229 extern unsigned long _PAGE_ALL_SZ_BITS;
230
231 extern struct page *mem_map_zero;
232 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (mem_map_zero)
233
234 /* PFNs are real physical page numbers.  However, mem_map only begins to record
235  * per-page information starting at pfn_base.  This is to handle systems where
236  * the first physical page in the machine is at some huge physical address,
237  * such as 4GB.   This is common on a partitioned E10000, for example.
238  */
239 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
240 {
241         unsigned long paddr = pfn << PAGE_SHIFT;
242
243         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
244         return __pte(paddr | pgprot_val(prot));
245 }
246 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
247
248 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
249 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
250 {
251         pte_t pte = pfn_pte(page_nr, pgprot);
252
253         return __pmd(pte_val(pte));
254 }
255 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
256 #endif
257
258 /* This one can be done with two shifts.  */
259 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
260 {
261         unsigned long ret;
262
263         __asm__ __volatile__(
264         "\n661: sllx            %1, %2, %0\n"
265         "       srlx            %0, %3, %0\n"
266         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
267         "       .word           661b\n"
268         "       sllx            %1, %4, %0\n"
269         "       srlx            %0, %5, %0\n"
270         "       .previous\n"
271         : "=r" (ret)
272         : "r" (pte_val(pte)),
273           "i" (21), "i" (21 + PAGE_SHIFT),
274           "i" (8), "i" (8 + PAGE_SHIFT));
275
276         return ret;
277 }
278 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
279
280 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t prot)
281 {
282         unsigned long mask, tmp;
283
284         /* SUN4U: 0x630107ffffffec38 (negated == 0x9cfef800000013c7)
285          * SUN4V: 0x33ffffffffffee07 (negated == 0xcc000000000011f8)
286          *
287          * Even if we use negation tricks the result is still a 6
288          * instruction sequence, so don't try to play fancy and just
289          * do the most straightforward implementation.
290          *
291          * Note: We encode this into 3 sun4v 2-insn patch sequences.
292          */
293
294         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
295         __asm__ __volatile__(
296         "\n661: sethi           %%uhi(%2), %1\n"
297         "       sethi           %%hi(%2), %0\n"
298         "\n662: or              %1, %%ulo(%2), %1\n"
299         "       or              %0, %%lo(%2), %0\n"
300         "\n663: sllx            %1, 32, %1\n"
301         "       or              %0, %1, %0\n"
302         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
303         "       .word           661b\n"
304         "       sethi           %%uhi(%3), %1\n"
305         "       sethi           %%hi(%3), %0\n"
306         "       .word           662b\n"
307         "       or              %1, %%ulo(%3), %1\n"
308         "       or              %0, %%lo(%3), %0\n"
309         "       .word           663b\n"
310         "       sllx            %1, 32, %1\n"
311         "       or              %0, %1, %0\n"
312         "       .previous\n"
313         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
314         "       .word           661b\n"
315         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
316         "       sethi           %%hi(%4), %0\n"
317         "       .word           662b\n"
318         "       or              %1, %%ulo(%4), %1\n"
319         "       or              %0, %%lo(%4), %0\n"
320         "       .word           663b\n"
321         "       sllx            %1, 32, %1\n"
322         "       or              %0, %1, %0\n"
323         "       .previous\n"
324         : "=r" (mask), "=r" (tmp)
325         : "i" (_PAGE_PADDR_4U | _PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_ACCESSED_4U |
326                _PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U | _PAGE_E_4U |
327                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4U),
328           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
329                _PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V | _PAGE_E_4V |
330                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V),
331           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
332                _PAGE_CP_4V | _PAGE_E_4V |
333                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V));
334
335         return __pte((pte_val(pte) & mask) | (pgprot_val(prot) & ~mask));
336 }
337
338 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
339 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
340 {
341         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
342
343         pte = pte_modify(pte, newprot);
344
345         return __pmd(pte_val(pte));
346 }
347 #endif
348
349 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t prot)
350 {
351         unsigned long val = pgprot_val(prot);
352
353         __asm__ __volatile__(
354         "\n661: andn            %0, %2, %0\n"
355         "       or              %0, %3, %0\n"
356         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
357         "       .word           661b\n"
358         "       andn            %0, %4, %0\n"
359         "       or              %0, %5, %0\n"
360         "       .previous\n"
361         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
362         "       .word           661b\n"
363         "       andn            %0, %6, %0\n"
364         "       or              %0, %5, %0\n"
365         "       .previous\n"
366         : "=r" (val)
367         : "0" (val), "i" (_PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U), "i" (_PAGE_E_4U),
368                      "i" (_PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V), "i" (_PAGE_E_4V),
369                      "i" (_PAGE_CP_4V));
370
371         return __pgprot(val);
372 }
373 /* Various pieces of code check for platform support by ifdef testing
374  * on "pgprot_noncached".  That's broken and should be fixed, but for
375  * now...
376  */
377 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
378
379 #if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) || defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
380 extern pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
381                                 struct page *page, int writable);
382 #define arch_make_huge_pte arch_make_huge_pte
383 static inline unsigned long __pte_default_huge_mask(void)
384 {
385         unsigned long mask;
386
387         __asm__ __volatile__(
388         "\n661: sethi           %%uhi(%1), %0\n"
389         "       sllx            %0, 32, %0\n"
390         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
391         "       .word           661b\n"
392         "       mov             %2, %0\n"
393         "       nop\n"
394         "       .previous\n"
395         : "=r" (mask)
396         : "i" (_PAGE_SZHUGE_4U), "i" (_PAGE_SZHUGE_4V));
397
398         return mask;
399 }
400
401 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
402 {
403         return __pte(pte_val(pte) | __pte_default_huge_mask());
404 }
405
406 static inline bool is_default_hugetlb_pte(pte_t pte)
407 {
408         unsigned long mask = __pte_default_huge_mask();
409
410         return (pte_val(pte) & mask) == mask;
411 }
412
413 static inline bool is_hugetlb_pmd(pmd_t pmd)
414 {
415         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PMD_HUGE);
416 }
417
418 static inline bool is_hugetlb_pud(pud_t pud)
419 {
420         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_PUD_HUGE);
421 }
422
423 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
424 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
425 {
426         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
427
428         pte = pte_mkhuge(pte);
429         pte_val(pte) |= _PAGE_PMD_HUGE;
430
431         return __pmd(pte_val(pte));
432 }
433 #endif
434 #else
435 static inline bool is_hugetlb_pte(pte_t pte)
436 {
437         return false;
438 }
439 #endif
440
441 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
442 {
443         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
444
445         __asm__ __volatile__(
446         "\n661: or              %0, %3, %0\n"
447         "       nop\n"
448         "\n662: nop\n"
449         "       nop\n"
450         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
451         "       .word           661b\n"
452         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
453         "       sllx            %1, 32, %1\n"
454         "       .word           662b\n"
455         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
456         "       or              %0, %1, %0\n"
457         "       .previous\n"
458         : "=r" (val), "=r" (tmp)
459         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
460           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
461
462         return __pte(val);
463 }
464
465 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
466 {
467         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
468
469         __asm__ __volatile__(
470         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
471         "       nop\n"
472         "\n662: nop\n"
473         "       nop\n"
474         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
475         "       .word           661b\n"
476         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
477         "       sllx            %1, 32, %1\n"
478         "       .word           662b\n"
479         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
480         "       andn            %0, %1, %0\n"
481         "       .previous\n"
482         : "=r" (val), "=r" (tmp)
483         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
484           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
485
486         return __pte(val);
487 }
488
489 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
490 {
491         unsigned long val = pte_val(pte), mask;
492
493         __asm__ __volatile__(
494         "\n661: mov             %1, %0\n"
495         "       nop\n"
496         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
497         "       .word           661b\n"
498         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
499         "       sllx            %0, 32, %0\n"
500         "       .previous\n"
501         : "=r" (mask)
502         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
503
504         return __pte(val | mask);
505 }
506
507 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
508 {
509         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
510
511         __asm__ __volatile__(
512         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
513         "       nop\n"
514         "\n662: nop\n"
515         "       nop\n"
516         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
517         "       .word           661b\n"
518         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
519         "       sllx            %1, 32, %1\n"
520         "       .word           662b\n"
521         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
522         "       andn            %0, %1, %0\n"
523         "       .previous\n"
524         : "=r" (val), "=r" (tmp)
525         : "0" (val), "i" (_PAGE_WRITE_4U | _PAGE_W_4U),
526           "i" (_PAGE_WRITE_4V | _PAGE_W_4V));
527
528         return __pte(val);
529 }
530
531 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
532 {
533         unsigned long mask;
534
535         __asm__ __volatile__(
536         "\n661: mov             %1, %0\n"
537         "       nop\n"
538         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
539         "       .word           661b\n"
540         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
541         "       sllx            %0, 32, %0\n"
542         "       .previous\n"
543         : "=r" (mask)
544         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
545
546         mask |= _PAGE_R;
547
548         return __pte(pte_val(pte) & ~mask);
549 }
550
551 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
552 {
553         unsigned long mask;
554
555         __asm__ __volatile__(
556         "\n661: mov             %1, %0\n"
557         "       nop\n"
558         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
559         "       .word           661b\n"
560         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
561         "       sllx            %0, 32, %0\n"
562         "       .previous\n"
563         : "=r" (mask)
564         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
565
566         mask |= _PAGE_R;
567
568         return __pte(pte_val(pte) | mask);
569 }
570
571 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
572 {
573         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
574         return pte;
575 }
576
577 static inline unsigned long pte_young(pte_t pte)
578 {
579         unsigned long mask;
580
581         __asm__ __volatile__(
582         "\n661: mov             %1, %0\n"
583         "       nop\n"
584         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
585         "       .word           661b\n"
586         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
587         "       sllx            %0, 32, %0\n"
588         "       .previous\n"
589         : "=r" (mask)
590         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
591
592         return (pte_val(pte) & mask);
593 }
594
595 static inline unsigned long pte_dirty(pte_t pte)
596 {
597         unsigned long mask;
598
599         __asm__ __volatile__(
600         "\n661: mov             %1, %0\n"
601         "       nop\n"
602         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
603         "       .word           661b\n"
604         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
605         "       sllx            %0, 32, %0\n"
606         "       .previous\n"
607         : "=r" (mask)
608         : "i" (_PAGE_MODIFIED_4U), "i" (_PAGE_MODIFIED_4V));
609
610         return (pte_val(pte) & mask);
611 }
612
613 static inline unsigned long pte_write(pte_t pte)
614 {
615         unsigned long mask;
616
617         __asm__ __volatile__(
618         "\n661: mov             %1, %0\n"
619         "       nop\n"
620         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
621         "       .word           661b\n"
622         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
623         "       sllx            %0, 32, %0\n"
624         "       .previous\n"
625         : "=r" (mask)
626         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
627
628         return (pte_val(pte) & mask);
629 }
630
631 static inline unsigned long pte_exec(pte_t pte)
632 {
633         unsigned long mask;
634
635         __asm__ __volatile__(
636         "\n661: sethi           %%hi(%1), %0\n"
637         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
638         "       .word           661b\n"
639         "       mov             %2, %0\n"
640         "       .previous\n"
641         : "=r" (mask)
642         : "i" (_PAGE_EXEC_4U), "i" (_PAGE_EXEC_4V));
643
644         return (pte_val(pte) & mask);
645 }
646
647 static inline unsigned long pte_present(pte_t pte)
648 {
649         unsigned long val = pte_val(pte);
650
651         __asm__ __volatile__(
652         "\n661: and             %0, %2, %0\n"
653         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
654         "       .word           661b\n"
655         "       and             %0, %3, %0\n"
656         "       .previous\n"
657         : "=r" (val)
658         : "0" (val), "i" (_PAGE_PRESENT_4U), "i" (_PAGE_PRESENT_4V));
659
660         return val;
661 }
662
663 #define pte_accessible pte_accessible
664 static inline unsigned long pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
665 {
666         return pte_val(a) & _PAGE_VALID;
667 }
668
669 static inline unsigned long pte_special(pte_t pte)
670 {
671         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
672 }
673
674 static inline unsigned long pmd_large(pmd_t pmd)
675 {
676         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
677
678         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
679 }
680
681 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
682 {
683         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
684
685         return pte_pfn(pte);
686 }
687
688 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
689 static inline unsigned long pmd_write(pmd_t pmd)
690 {
691         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
692
693         return pte_write(pte);
694 }
695
696 #define pud_write(pud)  pte_write(__pte(pud_val(pud)))
697
698 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
699 static inline unsigned long pmd_dirty(pmd_t pmd)
700 {
701         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
702
703         return pte_dirty(pte);
704 }
705
706 static inline unsigned long pmd_young(pmd_t pmd)
707 {
708         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
709
710         return pte_young(pte);
711 }
712
713 static inline unsigned long pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
714 {
715         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
716
717         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
718 }
719
720 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
721 {
722         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
723
724         pte = pte_mkold(pte);
725
726         return __pmd(pte_val(pte));
727 }
728
729 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
730 {
731         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
732
733         pte = pte_wrprotect(pte);
734
735         return __pmd(pte_val(pte));
736 }
737
738 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
739 {
740         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
741
742         pte = pte_mkdirty(pte);
743
744         return __pmd(pte_val(pte));
745 }
746
747 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
748 {
749         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
750
751         pte = pte_mkclean(pte);
752
753         return __pmd(pte_val(pte));
754 }
755
756 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
757 {
758         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
759
760         pte = pte_mkyoung(pte);
761
762         return __pmd(pte_val(pte));
763 }
764
765 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
766 {
767         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
768
769         pte = pte_mkwrite(pte);
770
771         return __pmd(pte_val(pte));
772 }
773
774 static inline pgprot_t pmd_pgprot(pmd_t entry)
775 {
776         unsigned long val = pmd_val(entry);
777
778         return __pgprot(val);
779 }
780 #endif
781
782 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
783 {
784         return pmd_val(pmd) != 0UL;
785 }
786
787 #define pmd_none(pmd)                   (!pmd_val(pmd))
788
789 /* pmd_bad() is only called on non-trans-huge PMDs.  Our encoding is
790  * very simple, it's just the physical address.  PTE tables are of
791  * size PAGE_SIZE so make sure the sub-PAGE_SIZE bits are clear and
792  * the top bits outside of the range of any physical address size we
793  * support are clear as well.  We also validate the physical itself.
794  */
795 #define pmd_bad(pmd)                    (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
796
797 #define pud_none(pud)                   (!pud_val(pud))
798
799 #define pud_bad(pud)                    (pud_val(pud) & ~PAGE_MASK)
800
801 #define pgd_none(pgd)                   (!pgd_val(pgd))
802
803 #define pgd_bad(pgd)                    (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK)
804
805 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
806 void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
807                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd);
808 #else
809 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
810                               pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
811 {
812         *pmdp = pmd;
813 }
814 #endif
815
816 static inline void pmd_set(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp, pte_t *ptep)
817 {
818         unsigned long val = __pa((unsigned long) (ptep));
819
820         pmd_val(*pmdp) = val;
821 }
822
823 #define pud_set(pudp, pmdp)     \
824         (pud_val(*(pudp)) = (__pa((unsigned long) (pmdp))))
825 static inline unsigned long __pmd_page(pmd_t pmd)
826 {
827         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
828         unsigned long pfn;
829
830         pfn = pte_pfn(pte);
831
832         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
833 }
834
835 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
836 {
837         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
838         unsigned long pfn;
839
840         pfn = pte_pfn(pte);
841
842         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
843 }
844
845 #define pmd_page(pmd)                   virt_to_page((void *)__pmd_page(pmd))
846 #define pud_page(pud)                   virt_to_page((void *)pud_page_vaddr(pud))
847 #define pmd_clear(pmdp)                 (pmd_val(*(pmdp)) = 0UL)
848 #define pud_present(pud)                (pud_val(pud) != 0U)
849 #define pud_clear(pudp)                 (pud_val(*(pudp)) = 0UL)
850 #define pgd_page_vaddr(pgd)             \
851         ((unsigned long) __va(pgd_val(pgd)))
852 #define pgd_present(pgd)                (pgd_val(pgd) != 0U)
853 #define pgd_clear(pgdp)                 (pgd_val(*(pgdp)) = 0UL)
854
855 static inline unsigned long pud_large(pud_t pud)
856 {
857         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
858
859         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
860 }
861
862 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
863 {
864         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
865
866         return pte_pfn(pte);
867 }
868
869 /* Same in both SUN4V and SUN4U.  */
870 #define pte_none(pte)                   (!pte_val(pte))
871
872 #define pgd_set(pgdp, pudp)     \
873         (pgd_val(*(pgdp)) = (__pa((unsigned long) (pudp))))
874
875 /* to find an entry in a page-table-directory. */
876 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
877 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
878
879 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
880 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
881
882 /* Find an entry in the third-level page table.. */
883 #define pud_index(address)      (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
884 #define pud_offset(pgdp, address)       \
885         ((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgdp)) + pud_index(address))
886
887 /* Find an entry in the second-level page table.. */
888 #define pmd_offset(pudp, address)       \
889         ((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp)) + \
890          (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1)))
891
892 /* Find an entry in the third-level page table.. */
893 #define pte_index(dir, address) \
894         ((pte_t *) __pmd_page(*(dir)) + \
895          ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
896 #define pte_offset_kernel               pte_index
897 #define pte_offset_map                  pte_index
898 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
899
900 /* We cannot include <linux/mm_types.h> at this point yet: */
901 extern struct mm_struct init_mm;
902
903 /* Actual page table PTE updates.  */
904 void tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
905                    pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
906                    unsigned int hugepage_shift);
907
908 static void maybe_tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
909                                 pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
910                                 unsigned int hugepage_shift)
911 {
912         /* It is more efficient to let flush_tlb_kernel_range()
913          * handle init_mm tlb flushes.
914          *
915          * SUN4V NOTE: _PAGE_VALID is the same value in both the SUN4U
916          *             and SUN4V pte layout, so this inline test is fine.
917          */
918         if (likely(mm != &init_mm) && pte_accessible(mm, orig))
919                 tlb_batch_add(mm, vaddr, ptep, orig, fullmm, hugepage_shift);
920 }
921
922 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
923 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
924                                             unsigned long addr,
925                                             pmd_t *pmdp)
926 {
927         pmd_t pmd = *pmdp;
928         set_pmd_at(mm, addr, pmdp, __pmd(0UL));
929         return pmd;
930 }
931
932 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
933                              pte_t *ptep, pte_t pte, int fullmm)
934 {
935         pte_t orig = *ptep;
936
937         *ptep = pte;
938         maybe_tlb_batch_add(mm, addr, ptep, orig, fullmm, PAGE_SHIFT);
939 }
940
941 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pte)    \
942         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), (pte), 0)
943
944 #define pte_clear(mm,addr,ptep)         \
945         set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL))
946
947 #define __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
948 #define pte_clear_not_present_full(mm,addr,ptep,fullmm) \
949         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL), (fullmm))
950
951 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
952 #define __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
953 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr)                         \
954 ({                                                                      \
955         pte_t newpte = (pte);                                           \
956         if (tlb_type != hypervisor && pte_present(pte)) {               \
957                 unsigned long this_pfn = pte_pfn(pte);                  \
958                                                                         \
959                 if (pfn_valid(this_pfn) &&                              \
960                     (((old_addr) ^ (new_addr)) & (1 << 13)))            \
961                         flush_dcache_page_all(current->mm,              \
962                                               pfn_to_page(this_pfn));   \
963         }                                                               \
964         newpte;                                                         \
965 })
966 #endif
967
968 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
969
970 void paging_init(void);
971 unsigned long find_ecache_flush_span(unsigned long size);
972
973 struct seq_file;
974 void mmu_info(struct seq_file *);
975
976 struct vm_area_struct;
977 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
978 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
979 void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
980                           pmd_t *pmd);
981
982 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
983 extern void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
984                             pmd_t *pmdp);
985
986 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
987 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
988                                 pgtable_t pgtable);
989
990 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
991 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
992 #endif
993
994 /* Encode and de-code a swap entry */
995 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> PAGE_SHIFT) & 0xffUL)
996 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> (PAGE_SHIFT + 8UL))
997 #define __swp_entry(type, offset)       \
998         ( (swp_entry_t) \
999           { \
1000                 (((long)(type) << PAGE_SHIFT) | \
1001                  ((long)(offset) << (PAGE_SHIFT + 8UL))) \
1002           } )
1003 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1004 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
1005
1006 int page_in_phys_avail(unsigned long paddr);
1007
1008 /*
1009  * For sparc32&64, the pfn in io_remap_pfn_range() carries <iospace> in
1010  * its high 4 bits.  These macros/functions put it there or get it from there.
1011  */
1012 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn | (space << (BITS_PER_LONG - 4)))
1013 #define GET_IOSPACE(pfn)                (pfn >> (BITS_PER_LONG - 4))
1014 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn & 0x0fffffffffffffffUL)
1015
1016 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long, unsigned long,
1017                     unsigned long, pgprot_t);
1018
1019 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
1020                                      unsigned long from, unsigned long pfn,
1021                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
1022 {
1023         unsigned long offset = GET_PFN(pfn) << PAGE_SHIFT;
1024         int space = GET_IOSPACE(pfn);
1025         unsigned long phys_base;
1026
1027         phys_base = offset | (((unsigned long) space) << 32UL);
1028
1029         return remap_pfn_range(vma, from, phys_base >> PAGE_SHIFT, size, prot);
1030 }
1031 #define io_remap_pfn_range io_remap_pfn_range 
1032
1033 #include <asm/tlbflush.h>
1034 #include <asm-generic/pgtable.h>
1035
1036 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes and
1037  * SHM area cache aliasing for userland.
1038  */
1039 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1040 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1041
1042 /* We provide a special get_unmapped_area for framebuffer mmaps to try and use
1043  * the largest alignment possible such that larget PTEs can be used.
1044  */
1045 unsigned long get_fb_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long,
1046                                    unsigned long, unsigned long,
1047                                    unsigned long);
1048 #define HAVE_ARCH_FB_UNMAPPED_AREA
1049
1050 void pgtable_cache_init(void);
1051 void sun4v_register_fault_status(void);
1052 void sun4v_ktsb_register(void);
1053 void __init cheetah_ecache_flush_init(void);
1054 void sun4v_patch_tlb_handlers(void);
1055
1056 extern unsigned long cmdline_memory_size;
1057
1058 asmlinkage void do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs);
1059
1060 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
1061
1062 #endif /* !(_SPARC64_PGTABLE_H) */