Merge branch 'for-4.15/upstream' into for-linus
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / sparc / include / asm / pgtable_64.h
1 /*
2  * pgtable.h: SpitFire page table operations.
3  *
4  * Copyright 1996,1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
5  * Copyright 1997,1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
6  */
7
8 #ifndef _SPARC64_PGTABLE_H
9 #define _SPARC64_PGTABLE_H
10
11 /* This file contains the functions and defines necessary to modify and use
12  * the SpitFire page tables.
13  */
14
15 #include <asm-generic/5level-fixup.h>
16 #include <linux/compiler.h>
17 #include <linux/const.h>
18 #include <asm/types.h>
19 #include <asm/spitfire.h>
20 #include <asm/asi.h>
21 #include <asm/page.h>
22 #include <asm/processor.h>
23
24 /* The kernel image occupies 0x4000000 to 0x6000000 (4MB --> 96MB).
25  * The page copy blockops can use 0x6000000 to 0x8000000.
26  * The 8K TSB is mapped in the 0x8000000 to 0x8400000 range.
27  * The 4M TSB is mapped in the 0x8400000 to 0x8800000 range.
28  * The PROM resides in an area spanning 0xf0000000 to 0x100000000.
29  * The vmalloc area spans 0x100000000 to 0x200000000.
30  * Since modules need to be in the lowest 32-bits of the address space,
31  * we place them right before the OBP area from 0x10000000 to 0xf0000000.
32  * There is a single static kernel PMD which maps from 0x0 to address
33  * 0x400000000.
34  */
35 #define TLBTEMP_BASE            _AC(0x0000000006000000,UL)
36 #define TSBMAP_8K_BASE          _AC(0x0000000008000000,UL)
37 #define TSBMAP_4M_BASE          _AC(0x0000000008400000,UL)
38 #define MODULES_VADDR           _AC(0x0000000010000000,UL)
39 #define MODULES_LEN             _AC(0x00000000e0000000,UL)
40 #define MODULES_END             _AC(0x00000000f0000000,UL)
41 #define LOW_OBP_ADDRESS         _AC(0x00000000f0000000,UL)
42 #define HI_OBP_ADDRESS          _AC(0x0000000100000000,UL)
43 #define VMALLOC_START           _AC(0x0000000100000000,UL)
44 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
45
46 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page
47  * table can map
48  */
49 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3))
50 #define PMD_SIZE        (_AC(1,UL) << PMD_SHIFT)
51 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
52 #define PMD_BITS        (PAGE_SHIFT - 3)
53
54 /* PUD_SHIFT determines the size of the area a third-level page
55  * table can map
56  */
57 #define PUD_SHIFT       (PMD_SHIFT + PMD_BITS)
58 #define PUD_SIZE        (_AC(1,UL) << PUD_SHIFT)
59 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
60 #define PUD_BITS        (PAGE_SHIFT - 3)
61
62 /* PGDIR_SHIFT determines what a fourth-level page table entry can map */
63 #define PGDIR_SHIFT     (PUD_SHIFT + PUD_BITS)
64 #define PGDIR_SIZE      (_AC(1,UL) << PGDIR_SHIFT)
65 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
66 #define PGDIR_BITS      (PAGE_SHIFT - 3)
67
68 #if (MAX_PHYS_ADDRESS_BITS > PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS)
69 #error MAX_PHYS_ADDRESS_BITS exceeds what kernel page tables can support
70 #endif
71
72 #if (PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS) != 53
73 #error Page table parameters do not cover virtual address space properly.
74 #endif
75
76 #if (PMD_SHIFT != HPAGE_SHIFT)
77 #error PMD_SHIFT must equal HPAGE_SHIFT for transparent huge pages.
78 #endif
79
80 #ifndef __ASSEMBLY__
81
82 extern unsigned long VMALLOC_END;
83
84 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
85
86 #include <linux/sched.h>
87
88 bool kern_addr_valid(unsigned long addr);
89
90 /* Entries per page directory level. */
91 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
92 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << PMD_BITS)
93 #define PTRS_PER_PUD    (1UL << PUD_BITS)
94 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << PGDIR_BITS)
95
96 /* Kernel has a separate 44bit address space. */
97 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
98
99 #define pmd_ERROR(e)                                                    \
100         pr_err("%s:%d: bad pmd %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
101                __FILE__, __LINE__, &(e), pmd_val(e), __builtin_return_address(0))
102 #define pud_ERROR(e)                                                    \
103         pr_err("%s:%d: bad pud %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
104                __FILE__, __LINE__, &(e), pud_val(e), __builtin_return_address(0))
105 #define pgd_ERROR(e)                                                    \
106         pr_err("%s:%d: bad pgd %p(%016lx) seen at (%pS)\n",             \
107                __FILE__, __LINE__, &(e), pgd_val(e), __builtin_return_address(0))
108
109 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
110
111 /* PTE bits which are the same in SUN4U and SUN4V format.  */
112 #define _PAGE_VALID       _AC(0x8000000000000000,UL) /* Valid TTE            */
113 #define _PAGE_R           _AC(0x8000000000000000,UL) /* Keep ref bit uptodate*/
114 #define _PAGE_SPECIAL     _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
115 #define _PAGE_PMD_HUGE    _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
116 #define _PAGE_PUD_HUGE    _PAGE_PMD_HUGE
117
118 /* Advertise support for _PAGE_SPECIAL */
119 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
120
121 /* SUN4U pte bits... */
122 #define _PAGE_SZ4MB_4U    _AC(0x6000000000000000,UL) /* 4MB Page             */
123 #define _PAGE_SZ512K_4U   _AC(0x4000000000000000,UL) /* 512K Page            */
124 #define _PAGE_SZ64K_4U    _AC(0x2000000000000000,UL) /* 64K Page             */
125 #define _PAGE_SZ8K_4U     _AC(0x0000000000000000,UL) /* 8K Page              */
126 #define _PAGE_NFO_4U      _AC(0x1000000000000000,UL) /* No Fault Only        */
127 #define _PAGE_IE_4U       _AC(0x0800000000000000,UL) /* Invert Endianness    */
128 #define _PAGE_SOFT2_4U    _AC(0x07FC000000000000,UL) /* Software bits, set 2 */
129 #define _PAGE_SPECIAL_4U  _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
130 #define _PAGE_PMD_HUGE_4U _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
131 #define _PAGE_RES1_4U     _AC(0x0002000000000000,UL) /* Reserved             */
132 #define _PAGE_SZ32MB_4U   _AC(0x0001000000000000,UL) /* (Panther) 32MB page  */
133 #define _PAGE_SZ256MB_4U  _AC(0x2001000000000000,UL) /* (Panther) 256MB page */
134 #define _PAGE_SZALL_4U    _AC(0x6001000000000000,UL) /* All pgsz bits        */
135 #define _PAGE_SN_4U       _AC(0x0000800000000000,UL) /* (Cheetah) Snoop      */
136 #define _PAGE_RES2_4U     _AC(0x0000780000000000,UL) /* Reserved             */
137 #define _PAGE_PADDR_4U    _AC(0x000007FFFFFFE000,UL) /* (Cheetah) pa[42:13]  */
138 #define _PAGE_SOFT_4U     _AC(0x0000000000001F80,UL) /* Software bits:       */
139 #define _PAGE_EXEC_4U     _AC(0x0000000000001000,UL) /* Executable SW bit    */
140 #define _PAGE_MODIFIED_4U _AC(0x0000000000000800,UL) /* Modified (dirty)     */
141 #define _PAGE_ACCESSED_4U _AC(0x0000000000000400,UL) /* Accessed (ref'd)     */
142 #define _PAGE_READ_4U     _AC(0x0000000000000200,UL) /* Readable SW Bit      */
143 #define _PAGE_WRITE_4U    _AC(0x0000000000000100,UL) /* Writable SW Bit      */
144 #define _PAGE_PRESENT_4U  _AC(0x0000000000000080,UL) /* Present              */
145 #define _PAGE_L_4U        _AC(0x0000000000000040,UL) /* Locked TTE           */
146 #define _PAGE_CP_4U       _AC(0x0000000000000020,UL) /* Cacheable in P-Cache */
147 #define _PAGE_CV_4U       _AC(0x0000000000000010,UL) /* Cacheable in V-Cache */
148 #define _PAGE_E_4U        _AC(0x0000000000000008,UL) /* side-Effect          */
149 #define _PAGE_P_4U        _AC(0x0000000000000004,UL) /* Privileged Page      */
150 #define _PAGE_W_4U        _AC(0x0000000000000002,UL) /* Writable             */
151
152 /* SUN4V pte bits... */
153 #define _PAGE_NFO_4V      _AC(0x4000000000000000,UL) /* No Fault Only        */
154 #define _PAGE_SOFT2_4V    _AC(0x3F00000000000000,UL) /* Software bits, set 2 */
155 #define _PAGE_MODIFIED_4V _AC(0x2000000000000000,UL) /* Modified (dirty)     */
156 #define _PAGE_ACCESSED_4V _AC(0x1000000000000000,UL) /* Accessed (ref'd)     */
157 #define _PAGE_READ_4V     _AC(0x0800000000000000,UL) /* Readable SW Bit      */
158 #define _PAGE_WRITE_4V    _AC(0x0400000000000000,UL) /* Writable SW Bit      */
159 #define _PAGE_SPECIAL_4V  _AC(0x0200000000000000,UL) /* Special page         */
160 #define _PAGE_PMD_HUGE_4V _AC(0x0100000000000000,UL) /* Huge page            */
161 #define _PAGE_PADDR_4V    _AC(0x00FFFFFFFFFFE000,UL) /* paddr[55:13]         */
162 #define _PAGE_IE_4V       _AC(0x0000000000001000,UL) /* Invert Endianness    */
163 #define _PAGE_E_4V        _AC(0x0000000000000800,UL) /* side-Effect          */
164 #define _PAGE_CP_4V       _AC(0x0000000000000400,UL) /* Cacheable in P-Cache */
165 #define _PAGE_CV_4V       _AC(0x0000000000000200,UL) /* Cacheable in V-Cache */
166 #define _PAGE_P_4V        _AC(0x0000000000000100,UL) /* Privileged Page      */
167 #define _PAGE_EXEC_4V     _AC(0x0000000000000080,UL) /* Executable Page      */
168 #define _PAGE_W_4V        _AC(0x0000000000000040,UL) /* Writable             */
169 #define _PAGE_SOFT_4V     _AC(0x0000000000000030,UL) /* Software bits        */
170 #define _PAGE_PRESENT_4V  _AC(0x0000000000000010,UL) /* Present              */
171 #define _PAGE_RESV_4V     _AC(0x0000000000000008,UL) /* Reserved             */
172 #define _PAGE_SZ16GB_4V   _AC(0x0000000000000007,UL) /* 16GB Page            */
173 #define _PAGE_SZ2GB_4V    _AC(0x0000000000000006,UL) /* 2GB Page             */
174 #define _PAGE_SZ256MB_4V  _AC(0x0000000000000005,UL) /* 256MB Page           */
175 #define _PAGE_SZ32MB_4V   _AC(0x0000000000000004,UL) /* 32MB Page            */
176 #define _PAGE_SZ4MB_4V    _AC(0x0000000000000003,UL) /* 4MB Page             */
177 #define _PAGE_SZ512K_4V   _AC(0x0000000000000002,UL) /* 512K Page            */
178 #define _PAGE_SZ64K_4V    _AC(0x0000000000000001,UL) /* 64K Page             */
179 #define _PAGE_SZ8K_4V     _AC(0x0000000000000000,UL) /* 8K Page              */
180 #define _PAGE_SZALL_4V    _AC(0x0000000000000007,UL) /* All pgsz bits        */
181
182 #define _PAGE_SZBITS_4U _PAGE_SZ8K_4U
183 #define _PAGE_SZBITS_4V _PAGE_SZ8K_4V
184
185 #if REAL_HPAGE_SHIFT != 22
186 #error REAL_HPAGE_SHIFT and _PAGE_SZHUGE_foo must match up
187 #endif
188
189 #define _PAGE_SZHUGE_4U _PAGE_SZ4MB_4U
190 #define _PAGE_SZHUGE_4V _PAGE_SZ4MB_4V
191
192 /* These are actually filled in at boot time by sun4{u,v}_pgprot_init() */
193 #define __P000  __pgprot(0)
194 #define __P001  __pgprot(0)
195 #define __P010  __pgprot(0)
196 #define __P011  __pgprot(0)
197 #define __P100  __pgprot(0)
198 #define __P101  __pgprot(0)
199 #define __P110  __pgprot(0)
200 #define __P111  __pgprot(0)
201
202 #define __S000  __pgprot(0)
203 #define __S001  __pgprot(0)
204 #define __S010  __pgprot(0)
205 #define __S011  __pgprot(0)
206 #define __S100  __pgprot(0)
207 #define __S101  __pgprot(0)
208 #define __S110  __pgprot(0)
209 #define __S111  __pgprot(0)
210
211 #ifndef __ASSEMBLY__
212
213 pte_t mk_pte_io(unsigned long, pgprot_t, int, unsigned long);
214
215 unsigned long pte_sz_bits(unsigned long size);
216
217 extern pgprot_t PAGE_KERNEL;
218 extern pgprot_t PAGE_KERNEL_LOCKED;
219 extern pgprot_t PAGE_COPY;
220 extern pgprot_t PAGE_SHARED;
221
222 /* XXX This ugliness is for the atyfb driver's sparc mmap() support. XXX */
223 extern unsigned long _PAGE_IE;
224 extern unsigned long _PAGE_E;
225 extern unsigned long _PAGE_CACHE;
226
227 extern unsigned long pg_iobits;
228 extern unsigned long _PAGE_ALL_SZ_BITS;
229
230 extern struct page *mem_map_zero;
231 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (mem_map_zero)
232
233 /* PFNs are real physical page numbers.  However, mem_map only begins to record
234  * per-page information starting at pfn_base.  This is to handle systems where
235  * the first physical page in the machine is at some huge physical address,
236  * such as 4GB.   This is common on a partitioned E10000, for example.
237  */
238 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
239 {
240         unsigned long paddr = pfn << PAGE_SHIFT;
241
242         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
243         return __pte(paddr | pgprot_val(prot));
244 }
245 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
246
247 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
248 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
249 {
250         pte_t pte = pfn_pte(page_nr, pgprot);
251
252         return __pmd(pte_val(pte));
253 }
254 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
255 #endif
256
257 /* This one can be done with two shifts.  */
258 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
259 {
260         unsigned long ret;
261
262         __asm__ __volatile__(
263         "\n661: sllx            %1, %2, %0\n"
264         "       srlx            %0, %3, %0\n"
265         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
266         "       .word           661b\n"
267         "       sllx            %1, %4, %0\n"
268         "       srlx            %0, %5, %0\n"
269         "       .previous\n"
270         : "=r" (ret)
271         : "r" (pte_val(pte)),
272           "i" (21), "i" (21 + PAGE_SHIFT),
273           "i" (8), "i" (8 + PAGE_SHIFT));
274
275         return ret;
276 }
277 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
278
279 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t prot)
280 {
281         unsigned long mask, tmp;
282
283         /* SUN4U: 0x630107ffffffec38 (negated == 0x9cfef800000013c7)
284          * SUN4V: 0x33ffffffffffee07 (negated == 0xcc000000000011f8)
285          *
286          * Even if we use negation tricks the result is still a 6
287          * instruction sequence, so don't try to play fancy and just
288          * do the most straightforward implementation.
289          *
290          * Note: We encode this into 3 sun4v 2-insn patch sequences.
291          */
292
293         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
294         __asm__ __volatile__(
295         "\n661: sethi           %%uhi(%2), %1\n"
296         "       sethi           %%hi(%2), %0\n"
297         "\n662: or              %1, %%ulo(%2), %1\n"
298         "       or              %0, %%lo(%2), %0\n"
299         "\n663: sllx            %1, 32, %1\n"
300         "       or              %0, %1, %0\n"
301         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
302         "       .word           661b\n"
303         "       sethi           %%uhi(%3), %1\n"
304         "       sethi           %%hi(%3), %0\n"
305         "       .word           662b\n"
306         "       or              %1, %%ulo(%3), %1\n"
307         "       or              %0, %%lo(%3), %0\n"
308         "       .word           663b\n"
309         "       sllx            %1, 32, %1\n"
310         "       or              %0, %1, %0\n"
311         "       .previous\n"
312         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
313         "       .word           661b\n"
314         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
315         "       sethi           %%hi(%4), %0\n"
316         "       .word           662b\n"
317         "       or              %1, %%ulo(%4), %1\n"
318         "       or              %0, %%lo(%4), %0\n"
319         "       .word           663b\n"
320         "       sllx            %1, 32, %1\n"
321         "       or              %0, %1, %0\n"
322         "       .previous\n"
323         : "=r" (mask), "=r" (tmp)
324         : "i" (_PAGE_PADDR_4U | _PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_ACCESSED_4U |
325                _PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U | _PAGE_E_4U |
326                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4U),
327           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
328                _PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V | _PAGE_E_4V |
329                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V),
330           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
331                _PAGE_CP_4V | _PAGE_E_4V |
332                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V));
333
334         return __pte((pte_val(pte) & mask) | (pgprot_val(prot) & ~mask));
335 }
336
337 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
338 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
339 {
340         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
341
342         pte = pte_modify(pte, newprot);
343
344         return __pmd(pte_val(pte));
345 }
346 #endif
347
348 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t prot)
349 {
350         unsigned long val = pgprot_val(prot);
351
352         __asm__ __volatile__(
353         "\n661: andn            %0, %2, %0\n"
354         "       or              %0, %3, %0\n"
355         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
356         "       .word           661b\n"
357         "       andn            %0, %4, %0\n"
358         "       or              %0, %5, %0\n"
359         "       .previous\n"
360         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
361         "       .word           661b\n"
362         "       andn            %0, %6, %0\n"
363         "       or              %0, %5, %0\n"
364         "       .previous\n"
365         : "=r" (val)
366         : "0" (val), "i" (_PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U), "i" (_PAGE_E_4U),
367                      "i" (_PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V), "i" (_PAGE_E_4V),
368                      "i" (_PAGE_CP_4V));
369
370         return __pgprot(val);
371 }
372 /* Various pieces of code check for platform support by ifdef testing
373  * on "pgprot_noncached".  That's broken and should be fixed, but for
374  * now...
375  */
376 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
377
378 #if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) || defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
379 extern pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
380                                 struct page *page, int writable);
381 #define arch_make_huge_pte arch_make_huge_pte
382 static inline unsigned long __pte_default_huge_mask(void)
383 {
384         unsigned long mask;
385
386         __asm__ __volatile__(
387         "\n661: sethi           %%uhi(%1), %0\n"
388         "       sllx            %0, 32, %0\n"
389         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
390         "       .word           661b\n"
391         "       mov             %2, %0\n"
392         "       nop\n"
393         "       .previous\n"
394         : "=r" (mask)
395         : "i" (_PAGE_SZHUGE_4U), "i" (_PAGE_SZHUGE_4V));
396
397         return mask;
398 }
399
400 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
401 {
402         return __pte(pte_val(pte) | __pte_default_huge_mask());
403 }
404
405 static inline bool is_default_hugetlb_pte(pte_t pte)
406 {
407         unsigned long mask = __pte_default_huge_mask();
408
409         return (pte_val(pte) & mask) == mask;
410 }
411
412 static inline bool is_hugetlb_pmd(pmd_t pmd)
413 {
414         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PMD_HUGE);
415 }
416
417 static inline bool is_hugetlb_pud(pud_t pud)
418 {
419         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_PUD_HUGE);
420 }
421
422 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
423 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
424 {
425         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
426
427         pte = pte_mkhuge(pte);
428         pte_val(pte) |= _PAGE_PMD_HUGE;
429
430         return __pmd(pte_val(pte));
431 }
432 #endif
433 #else
434 static inline bool is_hugetlb_pte(pte_t pte)
435 {
436         return false;
437 }
438 #endif
439
440 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
441 {
442         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
443
444         __asm__ __volatile__(
445         "\n661: or              %0, %3, %0\n"
446         "       nop\n"
447         "\n662: nop\n"
448         "       nop\n"
449         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
450         "       .word           661b\n"
451         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
452         "       sllx            %1, 32, %1\n"
453         "       .word           662b\n"
454         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
455         "       or              %0, %1, %0\n"
456         "       .previous\n"
457         : "=r" (val), "=r" (tmp)
458         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
459           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
460
461         return __pte(val);
462 }
463
464 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
465 {
466         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
467
468         __asm__ __volatile__(
469         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
470         "       nop\n"
471         "\n662: nop\n"
472         "       nop\n"
473         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
474         "       .word           661b\n"
475         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
476         "       sllx            %1, 32, %1\n"
477         "       .word           662b\n"
478         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
479         "       andn            %0, %1, %0\n"
480         "       .previous\n"
481         : "=r" (val), "=r" (tmp)
482         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
483           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
484
485         return __pte(val);
486 }
487
488 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
489 {
490         unsigned long val = pte_val(pte), mask;
491
492         __asm__ __volatile__(
493         "\n661: mov             %1, %0\n"
494         "       nop\n"
495         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
496         "       .word           661b\n"
497         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
498         "       sllx            %0, 32, %0\n"
499         "       .previous\n"
500         : "=r" (mask)
501         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
502
503         return __pte(val | mask);
504 }
505
506 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
507 {
508         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
509
510         __asm__ __volatile__(
511         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
512         "       nop\n"
513         "\n662: nop\n"
514         "       nop\n"
515         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
516         "       .word           661b\n"
517         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
518         "       sllx            %1, 32, %1\n"
519         "       .word           662b\n"
520         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
521         "       andn            %0, %1, %0\n"
522         "       .previous\n"
523         : "=r" (val), "=r" (tmp)
524         : "0" (val), "i" (_PAGE_WRITE_4U | _PAGE_W_4U),
525           "i" (_PAGE_WRITE_4V | _PAGE_W_4V));
526
527         return __pte(val);
528 }
529
530 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
531 {
532         unsigned long mask;
533
534         __asm__ __volatile__(
535         "\n661: mov             %1, %0\n"
536         "       nop\n"
537         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
538         "       .word           661b\n"
539         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
540         "       sllx            %0, 32, %0\n"
541         "       .previous\n"
542         : "=r" (mask)
543         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
544
545         mask |= _PAGE_R;
546
547         return __pte(pte_val(pte) & ~mask);
548 }
549
550 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
551 {
552         unsigned long mask;
553
554         __asm__ __volatile__(
555         "\n661: mov             %1, %0\n"
556         "       nop\n"
557         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
558         "       .word           661b\n"
559         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
560         "       sllx            %0, 32, %0\n"
561         "       .previous\n"
562         : "=r" (mask)
563         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
564
565         mask |= _PAGE_R;
566
567         return __pte(pte_val(pte) | mask);
568 }
569
570 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
571 {
572         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
573         return pte;
574 }
575
576 static inline unsigned long pte_young(pte_t pte)
577 {
578         unsigned long mask;
579
580         __asm__ __volatile__(
581         "\n661: mov             %1, %0\n"
582         "       nop\n"
583         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
584         "       .word           661b\n"
585         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
586         "       sllx            %0, 32, %0\n"
587         "       .previous\n"
588         : "=r" (mask)
589         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
590
591         return (pte_val(pte) & mask);
592 }
593
594 static inline unsigned long pte_dirty(pte_t pte)
595 {
596         unsigned long mask;
597
598         __asm__ __volatile__(
599         "\n661: mov             %1, %0\n"
600         "       nop\n"
601         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
602         "       .word           661b\n"
603         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
604         "       sllx            %0, 32, %0\n"
605         "       .previous\n"
606         : "=r" (mask)
607         : "i" (_PAGE_MODIFIED_4U), "i" (_PAGE_MODIFIED_4V));
608
609         return (pte_val(pte) & mask);
610 }
611
612 static inline unsigned long pte_write(pte_t pte)
613 {
614         unsigned long mask;
615
616         __asm__ __volatile__(
617         "\n661: mov             %1, %0\n"
618         "       nop\n"
619         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
620         "       .word           661b\n"
621         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
622         "       sllx            %0, 32, %0\n"
623         "       .previous\n"
624         : "=r" (mask)
625         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
626
627         return (pte_val(pte) & mask);
628 }
629
630 static inline unsigned long pte_exec(pte_t pte)
631 {
632         unsigned long mask;
633
634         __asm__ __volatile__(
635         "\n661: sethi           %%hi(%1), %0\n"
636         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
637         "       .word           661b\n"
638         "       mov             %2, %0\n"
639         "       .previous\n"
640         : "=r" (mask)
641         : "i" (_PAGE_EXEC_4U), "i" (_PAGE_EXEC_4V));
642
643         return (pte_val(pte) & mask);
644 }
645
646 static inline unsigned long pte_present(pte_t pte)
647 {
648         unsigned long val = pte_val(pte);
649
650         __asm__ __volatile__(
651         "\n661: and             %0, %2, %0\n"
652         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
653         "       .word           661b\n"
654         "       and             %0, %3, %0\n"
655         "       .previous\n"
656         : "=r" (val)
657         : "0" (val), "i" (_PAGE_PRESENT_4U), "i" (_PAGE_PRESENT_4V));
658
659         return val;
660 }
661
662 #define pte_accessible pte_accessible
663 static inline unsigned long pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
664 {
665         return pte_val(a) & _PAGE_VALID;
666 }
667
668 static inline unsigned long pte_special(pte_t pte)
669 {
670         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
671 }
672
673 static inline unsigned long pmd_large(pmd_t pmd)
674 {
675         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
676
677         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
678 }
679
680 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
681 {
682         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
683
684         return pte_pfn(pte);
685 }
686
687 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
688 static inline unsigned long pmd_write(pmd_t pmd)
689 {
690         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
691
692         return pte_write(pte);
693 }
694
695 #define pud_write(pud)  pte_write(__pte(pud_val(pud)))
696
697 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
698 static inline unsigned long pmd_dirty(pmd_t pmd)
699 {
700         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
701
702         return pte_dirty(pte);
703 }
704
705 static inline unsigned long pmd_young(pmd_t pmd)
706 {
707         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
708
709         return pte_young(pte);
710 }
711
712 static inline unsigned long pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
713 {
714         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
715
716         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
717 }
718
719 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
720 {
721         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
722
723         pte = pte_mkold(pte);
724
725         return __pmd(pte_val(pte));
726 }
727
728 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
729 {
730         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
731
732         pte = pte_wrprotect(pte);
733
734         return __pmd(pte_val(pte));
735 }
736
737 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
738 {
739         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
740
741         pte = pte_mkdirty(pte);
742
743         return __pmd(pte_val(pte));
744 }
745
746 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
747 {
748         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
749
750         pte = pte_mkclean(pte);
751
752         return __pmd(pte_val(pte));
753 }
754
755 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
756 {
757         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
758
759         pte = pte_mkyoung(pte);
760
761         return __pmd(pte_val(pte));
762 }
763
764 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
765 {
766         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
767
768         pte = pte_mkwrite(pte);
769
770         return __pmd(pte_val(pte));
771 }
772
773 static inline pgprot_t pmd_pgprot(pmd_t entry)
774 {
775         unsigned long val = pmd_val(entry);
776
777         return __pgprot(val);
778 }
779 #endif
780
781 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
782 {
783         return pmd_val(pmd) != 0UL;
784 }
785
786 #define pmd_none(pmd)                   (!pmd_val(pmd))
787
788 /* pmd_bad() is only called on non-trans-huge PMDs.  Our encoding is
789  * very simple, it's just the physical address.  PTE tables are of
790  * size PAGE_SIZE so make sure the sub-PAGE_SIZE bits are clear and
791  * the top bits outside of the range of any physical address size we
792  * support are clear as well.  We also validate the physical itself.
793  */
794 #define pmd_bad(pmd)                    (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
795
796 #define pud_none(pud)                   (!pud_val(pud))
797
798 #define pud_bad(pud)                    (pud_val(pud) & ~PAGE_MASK)
799
800 #define pgd_none(pgd)                   (!pgd_val(pgd))
801
802 #define pgd_bad(pgd)                    (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK)
803
804 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
805 void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
806                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd);
807 #else
808 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
809                               pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
810 {
811         *pmdp = pmd;
812 }
813 #endif
814
815 static inline void pmd_set(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp, pte_t *ptep)
816 {
817         unsigned long val = __pa((unsigned long) (ptep));
818
819         pmd_val(*pmdp) = val;
820 }
821
822 #define pud_set(pudp, pmdp)     \
823         (pud_val(*(pudp)) = (__pa((unsigned long) (pmdp))))
824 static inline unsigned long __pmd_page(pmd_t pmd)
825 {
826         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
827         unsigned long pfn;
828
829         pfn = pte_pfn(pte);
830
831         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
832 }
833
834 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
835 {
836         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
837         unsigned long pfn;
838
839         pfn = pte_pfn(pte);
840
841         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
842 }
843
844 #define pmd_page(pmd)                   virt_to_page((void *)__pmd_page(pmd))
845 #define pud_page(pud)                   virt_to_page((void *)pud_page_vaddr(pud))
846 #define pmd_clear(pmdp)                 (pmd_val(*(pmdp)) = 0UL)
847 #define pud_present(pud)                (pud_val(pud) != 0U)
848 #define pud_clear(pudp)                 (pud_val(*(pudp)) = 0UL)
849 #define pgd_page_vaddr(pgd)             \
850         ((unsigned long) __va(pgd_val(pgd)))
851 #define pgd_present(pgd)                (pgd_val(pgd) != 0U)
852 #define pgd_clear(pgdp)                 (pgd_val(*(pgdp)) = 0UL)
853
854 static inline unsigned long pud_large(pud_t pud)
855 {
856         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
857
858         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
859 }
860
861 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
862 {
863         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
864
865         return pte_pfn(pte);
866 }
867
868 /* Same in both SUN4V and SUN4U.  */
869 #define pte_none(pte)                   (!pte_val(pte))
870
871 #define pgd_set(pgdp, pudp)     \
872         (pgd_val(*(pgdp)) = (__pa((unsigned long) (pudp))))
873
874 /* to find an entry in a page-table-directory. */
875 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
876 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
877
878 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
879 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
880
881 /* Find an entry in the third-level page table.. */
882 #define pud_index(address)      (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
883 #define pud_offset(pgdp, address)       \
884         ((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgdp)) + pud_index(address))
885
886 /* Find an entry in the second-level page table.. */
887 #define pmd_offset(pudp, address)       \
888         ((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp)) + \
889          (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1)))
890
891 /* Find an entry in the third-level page table.. */
892 #define pte_index(dir, address) \
893         ((pte_t *) __pmd_page(*(dir)) + \
894          ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
895 #define pte_offset_kernel               pte_index
896 #define pte_offset_map                  pte_index
897 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
898
899 /* We cannot include <linux/mm_types.h> at this point yet: */
900 extern struct mm_struct init_mm;
901
902 /* Actual page table PTE updates.  */
903 void tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
904                    pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
905                    unsigned int hugepage_shift);
906
907 static void maybe_tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
908                                 pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
909                                 unsigned int hugepage_shift)
910 {
911         /* It is more efficient to let flush_tlb_kernel_range()
912          * handle init_mm tlb flushes.
913          *
914          * SUN4V NOTE: _PAGE_VALID is the same value in both the SUN4U
915          *             and SUN4V pte layout, so this inline test is fine.
916          */
917         if (likely(mm != &init_mm) && pte_accessible(mm, orig))
918                 tlb_batch_add(mm, vaddr, ptep, orig, fullmm, hugepage_shift);
919 }
920
921 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
922 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
923                                             unsigned long addr,
924                                             pmd_t *pmdp)
925 {
926         pmd_t pmd = *pmdp;
927         set_pmd_at(mm, addr, pmdp, __pmd(0UL));
928         return pmd;
929 }
930
931 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
932                              pte_t *ptep, pte_t pte, int fullmm)
933 {
934         pte_t orig = *ptep;
935
936         *ptep = pte;
937         maybe_tlb_batch_add(mm, addr, ptep, orig, fullmm, PAGE_SHIFT);
938 }
939
940 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pte)    \
941         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), (pte), 0)
942
943 #define pte_clear(mm,addr,ptep)         \
944         set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL))
945
946 #define __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
947 #define pte_clear_not_present_full(mm,addr,ptep,fullmm) \
948         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL), (fullmm))
949
950 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
951 #define __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
952 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr)                         \
953 ({                                                                      \
954         pte_t newpte = (pte);                                           \
955         if (tlb_type != hypervisor && pte_present(pte)) {               \
956                 unsigned long this_pfn = pte_pfn(pte);                  \
957                                                                         \
958                 if (pfn_valid(this_pfn) &&                              \
959                     (((old_addr) ^ (new_addr)) & (1 << 13)))            \
960                         flush_dcache_page_all(current->mm,              \
961                                               pfn_to_page(this_pfn));   \
962         }                                                               \
963         newpte;                                                         \
964 })
965 #endif
966
967 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
968
969 void paging_init(void);
970 unsigned long find_ecache_flush_span(unsigned long size);
971
972 struct seq_file;
973 void mmu_info(struct seq_file *);
974
975 struct vm_area_struct;
976 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
977 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
978 void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
979                           pmd_t *pmd);
980
981 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
982 extern void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
983                             pmd_t *pmdp);
984
985 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
986 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
987                                 pgtable_t pgtable);
988
989 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
990 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
991 #endif
992
993 /* Encode and de-code a swap entry */
994 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> PAGE_SHIFT) & 0xffUL)
995 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> (PAGE_SHIFT + 8UL))
996 #define __swp_entry(type, offset)       \
997         ( (swp_entry_t) \
998           { \
999                 (((long)(type) << PAGE_SHIFT) | \
1000                  ((long)(offset) << (PAGE_SHIFT + 8UL))) \
1001           } )
1002 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1003 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
1004
1005 int page_in_phys_avail(unsigned long paddr);
1006
1007 /*
1008  * For sparc32&64, the pfn in io_remap_pfn_range() carries <iospace> in
1009  * its high 4 bits.  These macros/functions put it there or get it from there.
1010  */
1011 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn | (space << (BITS_PER_LONG - 4)))
1012 #define GET_IOSPACE(pfn)                (pfn >> (BITS_PER_LONG - 4))
1013 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn & 0x0fffffffffffffffUL)
1014
1015 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long, unsigned long,
1016                     unsigned long, pgprot_t);
1017
1018 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
1019                                      unsigned long from, unsigned long pfn,
1020                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
1021 {
1022         unsigned long offset = GET_PFN(pfn) << PAGE_SHIFT;
1023         int space = GET_IOSPACE(pfn);
1024         unsigned long phys_base;
1025
1026         phys_base = offset | (((unsigned long) space) << 32UL);
1027
1028         return remap_pfn_range(vma, from, phys_base >> PAGE_SHIFT, size, prot);
1029 }
1030 #define io_remap_pfn_range io_remap_pfn_range 
1031
1032 #include <asm/tlbflush.h>
1033 #include <asm-generic/pgtable.h>
1034
1035 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes and
1036  * SHM area cache aliasing for userland.
1037  */
1038 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1039 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1040
1041 /* We provide a special get_unmapped_area for framebuffer mmaps to try and use
1042  * the largest alignment possible such that larget PTEs can be used.
1043  */
1044 unsigned long get_fb_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long,
1045                                    unsigned long, unsigned long,
1046                                    unsigned long);
1047 #define HAVE_ARCH_FB_UNMAPPED_AREA
1048
1049 void pgtable_cache_init(void);
1050 void sun4v_register_fault_status(void);
1051 void sun4v_ktsb_register(void);
1052 void __init cheetah_ecache_flush_init(void);
1053 void sun4v_patch_tlb_handlers(void);
1054
1055 extern unsigned long cmdline_memory_size;
1056
1057 asmlinkage void do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs);
1058
1059 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
1060
1061 #endif /* !(_SPARC64_PGTABLE_H) */