sparc64: optimize struct page zeroing
[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 /* This macro must be updated when the size of struct page grows above 80
235  * or reduces below 64.
236  * The idea that compiler optimizes out switch() statement, and only
237  * leaves clrx instructions
238  */
239 #define mm_zero_struct_page(pp) do {                                    \
240         unsigned long *_pp = (void *)(pp);                              \
241                                                                         \
242          /* Check that struct page is either 64, 72, or 80 bytes */     \
243         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) & 7);                          \
244         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) < 64);                         \
245         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct page) > 80);                         \
246                                                                         \
247         switch (sizeof(struct page)) {                                  \
248         case 80:                                                        \
249                 _pp[9] = 0;     /* fallthrough */                       \
250         case 72:                                                        \
251                 _pp[8] = 0;     /* fallthrough */                       \
252         default:                                                        \
253                 _pp[7] = 0;                                             \
254                 _pp[6] = 0;                                             \
255                 _pp[5] = 0;                                             \
256                 _pp[4] = 0;                                             \
257                 _pp[3] = 0;                                             \
258                 _pp[2] = 0;                                             \
259                 _pp[1] = 0;                                             \
260                 _pp[0] = 0;                                             \
261         }                                                               \
262 } while (0)
263
264 /* PFNs are real physical page numbers.  However, mem_map only begins to record
265  * per-page information starting at pfn_base.  This is to handle systems where
266  * the first physical page in the machine is at some huge physical address,
267  * such as 4GB.   This is common on a partitioned E10000, for example.
268  */
269 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
270 {
271         unsigned long paddr = pfn << PAGE_SHIFT;
272
273         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
274         return __pte(paddr | pgprot_val(prot));
275 }
276 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
277
278 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
279 static inline pmd_t pfn_pmd(unsigned long page_nr, pgprot_t pgprot)
280 {
281         pte_t pte = pfn_pte(page_nr, pgprot);
282
283         return __pmd(pte_val(pte));
284 }
285 #define mk_pmd(page, pgprot)    pfn_pmd(page_to_pfn(page), (pgprot))
286 #endif
287
288 /* This one can be done with two shifts.  */
289 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
290 {
291         unsigned long ret;
292
293         __asm__ __volatile__(
294         "\n661: sllx            %1, %2, %0\n"
295         "       srlx            %0, %3, %0\n"
296         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
297         "       .word           661b\n"
298         "       sllx            %1, %4, %0\n"
299         "       srlx            %0, %5, %0\n"
300         "       .previous\n"
301         : "=r" (ret)
302         : "r" (pte_val(pte)),
303           "i" (21), "i" (21 + PAGE_SHIFT),
304           "i" (8), "i" (8 + PAGE_SHIFT));
305
306         return ret;
307 }
308 #define pte_page(x) pfn_to_page(pte_pfn(x))
309
310 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t prot)
311 {
312         unsigned long mask, tmp;
313
314         /* SUN4U: 0x630107ffffffec38 (negated == 0x9cfef800000013c7)
315          * SUN4V: 0x33ffffffffffee07 (negated == 0xcc000000000011f8)
316          *
317          * Even if we use negation tricks the result is still a 6
318          * instruction sequence, so don't try to play fancy and just
319          * do the most straightforward implementation.
320          *
321          * Note: We encode this into 3 sun4v 2-insn patch sequences.
322          */
323
324         BUILD_BUG_ON(_PAGE_SZBITS_4U != 0UL || _PAGE_SZBITS_4V != 0UL);
325         __asm__ __volatile__(
326         "\n661: sethi           %%uhi(%2), %1\n"
327         "       sethi           %%hi(%2), %0\n"
328         "\n662: or              %1, %%ulo(%2), %1\n"
329         "       or              %0, %%lo(%2), %0\n"
330         "\n663: sllx            %1, 32, %1\n"
331         "       or              %0, %1, %0\n"
332         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
333         "       .word           661b\n"
334         "       sethi           %%uhi(%3), %1\n"
335         "       sethi           %%hi(%3), %0\n"
336         "       .word           662b\n"
337         "       or              %1, %%ulo(%3), %1\n"
338         "       or              %0, %%lo(%3), %0\n"
339         "       .word           663b\n"
340         "       sllx            %1, 32, %1\n"
341         "       or              %0, %1, %0\n"
342         "       .previous\n"
343         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
344         "       .word           661b\n"
345         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
346         "       sethi           %%hi(%4), %0\n"
347         "       .word           662b\n"
348         "       or              %1, %%ulo(%4), %1\n"
349         "       or              %0, %%lo(%4), %0\n"
350         "       .word           663b\n"
351         "       sllx            %1, 32, %1\n"
352         "       or              %0, %1, %0\n"
353         "       .previous\n"
354         : "=r" (mask), "=r" (tmp)
355         : "i" (_PAGE_PADDR_4U | _PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_ACCESSED_4U |
356                _PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U | _PAGE_E_4U |
357                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4U),
358           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
359                _PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V | _PAGE_E_4V |
360                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V),
361           "i" (_PAGE_PADDR_4V | _PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_ACCESSED_4V |
362                _PAGE_CP_4V | _PAGE_E_4V |
363                _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PMD_HUGE | _PAGE_SZALL_4V));
364
365         return __pte((pte_val(pte) & mask) | (pgprot_val(prot) & ~mask));
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
369 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
370 {
371         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
372
373         pte = pte_modify(pte, newprot);
374
375         return __pmd(pte_val(pte));
376 }
377 #endif
378
379 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t prot)
380 {
381         unsigned long val = pgprot_val(prot);
382
383         __asm__ __volatile__(
384         "\n661: andn            %0, %2, %0\n"
385         "       or              %0, %3, %0\n"
386         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
387         "       .word           661b\n"
388         "       andn            %0, %4, %0\n"
389         "       or              %0, %5, %0\n"
390         "       .previous\n"
391         "       .section        .sun_m7_2insn_patch, \"ax\"\n"
392         "       .word           661b\n"
393         "       andn            %0, %6, %0\n"
394         "       or              %0, %5, %0\n"
395         "       .previous\n"
396         : "=r" (val)
397         : "0" (val), "i" (_PAGE_CP_4U | _PAGE_CV_4U), "i" (_PAGE_E_4U),
398                      "i" (_PAGE_CP_4V | _PAGE_CV_4V), "i" (_PAGE_E_4V),
399                      "i" (_PAGE_CP_4V));
400
401         return __pgprot(val);
402 }
403 /* Various pieces of code check for platform support by ifdef testing
404  * on "pgprot_noncached".  That's broken and should be fixed, but for
405  * now...
406  */
407 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
408
409 #if defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE) || defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
410 extern pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, struct vm_area_struct *vma,
411                                 struct page *page, int writable);
412 #define arch_make_huge_pte arch_make_huge_pte
413 static inline unsigned long __pte_default_huge_mask(void)
414 {
415         unsigned long mask;
416
417         __asm__ __volatile__(
418         "\n661: sethi           %%uhi(%1), %0\n"
419         "       sllx            %0, 32, %0\n"
420         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
421         "       .word           661b\n"
422         "       mov             %2, %0\n"
423         "       nop\n"
424         "       .previous\n"
425         : "=r" (mask)
426         : "i" (_PAGE_SZHUGE_4U), "i" (_PAGE_SZHUGE_4V));
427
428         return mask;
429 }
430
431 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
432 {
433         return __pte(pte_val(pte) | __pte_default_huge_mask());
434 }
435
436 static inline bool is_default_hugetlb_pte(pte_t pte)
437 {
438         unsigned long mask = __pte_default_huge_mask();
439
440         return (pte_val(pte) & mask) == mask;
441 }
442
443 static inline bool is_hugetlb_pmd(pmd_t pmd)
444 {
445         return !!(pmd_val(pmd) & _PAGE_PMD_HUGE);
446 }
447
448 static inline bool is_hugetlb_pud(pud_t pud)
449 {
450         return !!(pud_val(pud) & _PAGE_PUD_HUGE);
451 }
452
453 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
454 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
455 {
456         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
457
458         pte = pte_mkhuge(pte);
459         pte_val(pte) |= _PAGE_PMD_HUGE;
460
461         return __pmd(pte_val(pte));
462 }
463 #endif
464 #else
465 static inline bool is_hugetlb_pte(pte_t pte)
466 {
467         return false;
468 }
469 #endif
470
471 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
472 {
473         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
474
475         __asm__ __volatile__(
476         "\n661: or              %0, %3, %0\n"
477         "       nop\n"
478         "\n662: nop\n"
479         "       nop\n"
480         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
481         "       .word           661b\n"
482         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
483         "       sllx            %1, 32, %1\n"
484         "       .word           662b\n"
485         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
486         "       or              %0, %1, %0\n"
487         "       .previous\n"
488         : "=r" (val), "=r" (tmp)
489         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
490           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
491
492         return __pte(val);
493 }
494
495 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
496 {
497         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
498
499         __asm__ __volatile__(
500         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
501         "       nop\n"
502         "\n662: nop\n"
503         "       nop\n"
504         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
505         "       .word           661b\n"
506         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
507         "       sllx            %1, 32, %1\n"
508         "       .word           662b\n"
509         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
510         "       andn            %0, %1, %0\n"
511         "       .previous\n"
512         : "=r" (val), "=r" (tmp)
513         : "0" (val), "i" (_PAGE_MODIFIED_4U | _PAGE_W_4U),
514           "i" (_PAGE_MODIFIED_4V | _PAGE_W_4V));
515
516         return __pte(val);
517 }
518
519 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
520 {
521         unsigned long val = pte_val(pte), mask;
522
523         __asm__ __volatile__(
524         "\n661: mov             %1, %0\n"
525         "       nop\n"
526         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
527         "       .word           661b\n"
528         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
529         "       sllx            %0, 32, %0\n"
530         "       .previous\n"
531         : "=r" (mask)
532         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
533
534         return __pte(val | mask);
535 }
536
537 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
538 {
539         unsigned long val = pte_val(pte), tmp;
540
541         __asm__ __volatile__(
542         "\n661: andn            %0, %3, %0\n"
543         "       nop\n"
544         "\n662: nop\n"
545         "       nop\n"
546         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
547         "       .word           661b\n"
548         "       sethi           %%uhi(%4), %1\n"
549         "       sllx            %1, 32, %1\n"
550         "       .word           662b\n"
551         "       or              %1, %%lo(%4), %1\n"
552         "       andn            %0, %1, %0\n"
553         "       .previous\n"
554         : "=r" (val), "=r" (tmp)
555         : "0" (val), "i" (_PAGE_WRITE_4U | _PAGE_W_4U),
556           "i" (_PAGE_WRITE_4V | _PAGE_W_4V));
557
558         return __pte(val);
559 }
560
561 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
562 {
563         unsigned long mask;
564
565         __asm__ __volatile__(
566         "\n661: mov             %1, %0\n"
567         "       nop\n"
568         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
569         "       .word           661b\n"
570         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
571         "       sllx            %0, 32, %0\n"
572         "       .previous\n"
573         : "=r" (mask)
574         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
575
576         mask |= _PAGE_R;
577
578         return __pte(pte_val(pte) & ~mask);
579 }
580
581 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
582 {
583         unsigned long mask;
584
585         __asm__ __volatile__(
586         "\n661: mov             %1, %0\n"
587         "       nop\n"
588         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
589         "       .word           661b\n"
590         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
591         "       sllx            %0, 32, %0\n"
592         "       .previous\n"
593         : "=r" (mask)
594         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
595
596         mask |= _PAGE_R;
597
598         return __pte(pte_val(pte) | mask);
599 }
600
601 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
602 {
603         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL;
604         return pte;
605 }
606
607 static inline unsigned long pte_young(pte_t pte)
608 {
609         unsigned long mask;
610
611         __asm__ __volatile__(
612         "\n661: mov             %1, %0\n"
613         "       nop\n"
614         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
615         "       .word           661b\n"
616         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
617         "       sllx            %0, 32, %0\n"
618         "       .previous\n"
619         : "=r" (mask)
620         : "i" (_PAGE_ACCESSED_4U), "i" (_PAGE_ACCESSED_4V));
621
622         return (pte_val(pte) & mask);
623 }
624
625 static inline unsigned long pte_dirty(pte_t pte)
626 {
627         unsigned long mask;
628
629         __asm__ __volatile__(
630         "\n661: mov             %1, %0\n"
631         "       nop\n"
632         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
633         "       .word           661b\n"
634         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
635         "       sllx            %0, 32, %0\n"
636         "       .previous\n"
637         : "=r" (mask)
638         : "i" (_PAGE_MODIFIED_4U), "i" (_PAGE_MODIFIED_4V));
639
640         return (pte_val(pte) & mask);
641 }
642
643 static inline unsigned long pte_write(pte_t pte)
644 {
645         unsigned long mask;
646
647         __asm__ __volatile__(
648         "\n661: mov             %1, %0\n"
649         "       nop\n"
650         "       .section        .sun4v_2insn_patch, \"ax\"\n"
651         "       .word           661b\n"
652         "       sethi           %%uhi(%2), %0\n"
653         "       sllx            %0, 32, %0\n"
654         "       .previous\n"
655         : "=r" (mask)
656         : "i" (_PAGE_WRITE_4U), "i" (_PAGE_WRITE_4V));
657
658         return (pte_val(pte) & mask);
659 }
660
661 static inline unsigned long pte_exec(pte_t pte)
662 {
663         unsigned long mask;
664
665         __asm__ __volatile__(
666         "\n661: sethi           %%hi(%1), %0\n"
667         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
668         "       .word           661b\n"
669         "       mov             %2, %0\n"
670         "       .previous\n"
671         : "=r" (mask)
672         : "i" (_PAGE_EXEC_4U), "i" (_PAGE_EXEC_4V));
673
674         return (pte_val(pte) & mask);
675 }
676
677 static inline unsigned long pte_present(pte_t pte)
678 {
679         unsigned long val = pte_val(pte);
680
681         __asm__ __volatile__(
682         "\n661: and             %0, %2, %0\n"
683         "       .section        .sun4v_1insn_patch, \"ax\"\n"
684         "       .word           661b\n"
685         "       and             %0, %3, %0\n"
686         "       .previous\n"
687         : "=r" (val)
688         : "0" (val), "i" (_PAGE_PRESENT_4U), "i" (_PAGE_PRESENT_4V));
689
690         return val;
691 }
692
693 #define pte_accessible pte_accessible
694 static inline unsigned long pte_accessible(struct mm_struct *mm, pte_t a)
695 {
696         return pte_val(a) & _PAGE_VALID;
697 }
698
699 static inline unsigned long pte_special(pte_t pte)
700 {
701         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
702 }
703
704 static inline unsigned long pmd_large(pmd_t pmd)
705 {
706         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
707
708         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
709 }
710
711 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
712 {
713         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
714
715         return pte_pfn(pte);
716 }
717
718 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
719 static inline unsigned long pmd_write(pmd_t pmd)
720 {
721         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
722
723         return pte_write(pte);
724 }
725
726 #define pud_write(pud)  pte_write(__pte(pud_val(pud)))
727
728 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
729 static inline unsigned long pmd_dirty(pmd_t pmd)
730 {
731         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
732
733         return pte_dirty(pte);
734 }
735
736 static inline unsigned long pmd_young(pmd_t pmd)
737 {
738         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
739
740         return pte_young(pte);
741 }
742
743 static inline unsigned long pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
744 {
745         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
746
747         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
748 }
749
750 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
751 {
752         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
753
754         pte = pte_mkold(pte);
755
756         return __pmd(pte_val(pte));
757 }
758
759 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
760 {
761         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
762
763         pte = pte_wrprotect(pte);
764
765         return __pmd(pte_val(pte));
766 }
767
768 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
769 {
770         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
771
772         pte = pte_mkdirty(pte);
773
774         return __pmd(pte_val(pte));
775 }
776
777 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
778 {
779         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
780
781         pte = pte_mkclean(pte);
782
783         return __pmd(pte_val(pte));
784 }
785
786 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
787 {
788         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
789
790         pte = pte_mkyoung(pte);
791
792         return __pmd(pte_val(pte));
793 }
794
795 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
796 {
797         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
798
799         pte = pte_mkwrite(pte);
800
801         return __pmd(pte_val(pte));
802 }
803
804 static inline pgprot_t pmd_pgprot(pmd_t entry)
805 {
806         unsigned long val = pmd_val(entry);
807
808         return __pgprot(val);
809 }
810 #endif
811
812 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
813 {
814         return pmd_val(pmd) != 0UL;
815 }
816
817 #define pmd_none(pmd)                   (!pmd_val(pmd))
818
819 /* pmd_bad() is only called on non-trans-huge PMDs.  Our encoding is
820  * very simple, it's just the physical address.  PTE tables are of
821  * size PAGE_SIZE so make sure the sub-PAGE_SIZE bits are clear and
822  * the top bits outside of the range of any physical address size we
823  * support are clear as well.  We also validate the physical itself.
824  */
825 #define pmd_bad(pmd)                    (pmd_val(pmd) & ~PAGE_MASK)
826
827 #define pud_none(pud)                   (!pud_val(pud))
828
829 #define pud_bad(pud)                    (pud_val(pud) & ~PAGE_MASK)
830
831 #define pgd_none(pgd)                   (!pgd_val(pgd))
832
833 #define pgd_bad(pgd)                    (pgd_val(pgd) & ~PAGE_MASK)
834
835 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
836 void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
837                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd);
838 #else
839 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
840                               pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
841 {
842         *pmdp = pmd;
843 }
844 #endif
845
846 static inline void pmd_set(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp, pte_t *ptep)
847 {
848         unsigned long val = __pa((unsigned long) (ptep));
849
850         pmd_val(*pmdp) = val;
851 }
852
853 #define pud_set(pudp, pmdp)     \
854         (pud_val(*(pudp)) = (__pa((unsigned long) (pmdp))))
855 static inline unsigned long __pmd_page(pmd_t pmd)
856 {
857         pte_t pte = __pte(pmd_val(pmd));
858         unsigned long pfn;
859
860         pfn = pte_pfn(pte);
861
862         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
863 }
864
865 static inline unsigned long pud_page_vaddr(pud_t pud)
866 {
867         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
868         unsigned long pfn;
869
870         pfn = pte_pfn(pte);
871
872         return ((unsigned long) __va(pfn << PAGE_SHIFT));
873 }
874
875 #define pmd_page(pmd)                   virt_to_page((void *)__pmd_page(pmd))
876 #define pud_page(pud)                   virt_to_page((void *)pud_page_vaddr(pud))
877 #define pmd_clear(pmdp)                 (pmd_val(*(pmdp)) = 0UL)
878 #define pud_present(pud)                (pud_val(pud) != 0U)
879 #define pud_clear(pudp)                 (pud_val(*(pudp)) = 0UL)
880 #define pgd_page_vaddr(pgd)             \
881         ((unsigned long) __va(pgd_val(pgd)))
882 #define pgd_present(pgd)                (pgd_val(pgd) != 0U)
883 #define pgd_clear(pgdp)                 (pgd_val(*(pgdp)) = 0UL)
884
885 static inline unsigned long pud_large(pud_t pud)
886 {
887         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
888
889         return pte_val(pte) & _PAGE_PMD_HUGE;
890 }
891
892 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
893 {
894         pte_t pte = __pte(pud_val(pud));
895
896         return pte_pfn(pte);
897 }
898
899 /* Same in both SUN4V and SUN4U.  */
900 #define pte_none(pte)                   (!pte_val(pte))
901
902 #define pgd_set(pgdp, pudp)     \
903         (pgd_val(*(pgdp)) = (__pa((unsigned long) (pudp))))
904
905 /* to find an entry in a page-table-directory. */
906 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
907 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
908
909 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
910 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
911
912 /* Find an entry in the third-level page table.. */
913 #define pud_index(address)      (((address) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
914 #define pud_offset(pgdp, address)       \
915         ((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgdp)) + pud_index(address))
916
917 /* Find an entry in the second-level page table.. */
918 #define pmd_offset(pudp, address)       \
919         ((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp)) + \
920          (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1)))
921
922 /* Find an entry in the third-level page table.. */
923 #define pte_index(dir, address) \
924         ((pte_t *) __pmd_page(*(dir)) + \
925          ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
926 #define pte_offset_kernel               pte_index
927 #define pte_offset_map                  pte_index
928 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
929
930 /* We cannot include <linux/mm_types.h> at this point yet: */
931 extern struct mm_struct init_mm;
932
933 /* Actual page table PTE updates.  */
934 void tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
935                    pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
936                    unsigned int hugepage_shift);
937
938 static void maybe_tlb_batch_add(struct mm_struct *mm, unsigned long vaddr,
939                                 pte_t *ptep, pte_t orig, int fullmm,
940                                 unsigned int hugepage_shift)
941 {
942         /* It is more efficient to let flush_tlb_kernel_range()
943          * handle init_mm tlb flushes.
944          *
945          * SUN4V NOTE: _PAGE_VALID is the same value in both the SUN4U
946          *             and SUN4V pte layout, so this inline test is fine.
947          */
948         if (likely(mm != &init_mm) && pte_accessible(mm, orig))
949                 tlb_batch_add(mm, vaddr, ptep, orig, fullmm, hugepage_shift);
950 }
951
952 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
953 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
954                                             unsigned long addr,
955                                             pmd_t *pmdp)
956 {
957         pmd_t pmd = *pmdp;
958         set_pmd_at(mm, addr, pmdp, __pmd(0UL));
959         return pmd;
960 }
961
962 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
963                              pte_t *ptep, pte_t pte, int fullmm)
964 {
965         pte_t orig = *ptep;
966
967         *ptep = pte;
968         maybe_tlb_batch_add(mm, addr, ptep, orig, fullmm, PAGE_SHIFT);
969 }
970
971 #define set_pte_at(mm,addr,ptep,pte)    \
972         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), (pte), 0)
973
974 #define pte_clear(mm,addr,ptep)         \
975         set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL))
976
977 #define __HAVE_ARCH_PTE_CLEAR_NOT_PRESENT_FULL
978 #define pte_clear_not_present_full(mm,addr,ptep,fullmm) \
979         __set_pte_at((mm), (addr), (ptep), __pte(0UL), (fullmm))
980
981 #ifdef DCACHE_ALIASING_POSSIBLE
982 #define __HAVE_ARCH_MOVE_PTE
983 #define move_pte(pte, prot, old_addr, new_addr)                         \
984 ({                                                                      \
985         pte_t newpte = (pte);                                           \
986         if (tlb_type != hypervisor && pte_present(pte)) {               \
987                 unsigned long this_pfn = pte_pfn(pte);                  \
988                                                                         \
989                 if (pfn_valid(this_pfn) &&                              \
990                     (((old_addr) ^ (new_addr)) & (1 << 13)))            \
991                         flush_dcache_page_all(current->mm,              \
992                                               pfn_to_page(this_pfn));   \
993         }                                                               \
994         newpte;                                                         \
995 })
996 #endif
997
998 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
999
1000 void paging_init(void);
1001 unsigned long find_ecache_flush_span(unsigned long size);
1002
1003 struct seq_file;
1004 void mmu_info(struct seq_file *);
1005
1006 struct vm_area_struct;
1007 void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
1008 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1009 void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1010                           pmd_t *pmd);
1011
1012 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
1013 extern void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
1014                             pmd_t *pmdp);
1015
1016 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
1017 void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
1018                                 pgtable_t pgtable);
1019
1020 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
1021 pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
1022 #endif
1023
1024 /* Encode and de-code a swap entry */
1025 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> PAGE_SHIFT) & 0xffUL)
1026 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> (PAGE_SHIFT + 8UL))
1027 #define __swp_entry(type, offset)       \
1028         ( (swp_entry_t) \
1029           { \
1030                 (((long)(type) << PAGE_SHIFT) | \
1031                  ((long)(offset) << (PAGE_SHIFT + 8UL))) \
1032           } )
1033 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
1034 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
1035
1036 int page_in_phys_avail(unsigned long paddr);
1037
1038 /*
1039  * For sparc32&64, the pfn in io_remap_pfn_range() carries <iospace> in
1040  * its high 4 bits.  These macros/functions put it there or get it from there.
1041  */
1042 #define MK_IOSPACE_PFN(space, pfn)      (pfn | (space << (BITS_PER_LONG - 4)))
1043 #define GET_IOSPACE(pfn)                (pfn >> (BITS_PER_LONG - 4))
1044 #define GET_PFN(pfn)                    (pfn & 0x0fffffffffffffffUL)
1045
1046 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *, unsigned long, unsigned long,
1047                     unsigned long, pgprot_t);
1048
1049 static inline int io_remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma,
1050                                      unsigned long from, unsigned long pfn,
1051                                      unsigned long size, pgprot_t prot)
1052 {
1053         unsigned long offset = GET_PFN(pfn) << PAGE_SHIFT;
1054         int space = GET_IOSPACE(pfn);
1055         unsigned long phys_base;
1056
1057         phys_base = offset | (((unsigned long) space) << 32UL);
1058
1059         return remap_pfn_range(vma, from, phys_base >> PAGE_SHIFT, size, prot);
1060 }
1061 #define io_remap_pfn_range io_remap_pfn_range 
1062
1063 #include <asm/tlbflush.h>
1064 #include <asm-generic/pgtable.h>
1065
1066 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes and
1067  * SHM area cache aliasing for userland.
1068  */
1069 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
1070 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
1071
1072 /* We provide a special get_unmapped_area for framebuffer mmaps to try and use
1073  * the largest alignment possible such that larget PTEs can be used.
1074  */
1075 unsigned long get_fb_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long,
1076                                    unsigned long, unsigned long,
1077                                    unsigned long);
1078 #define HAVE_ARCH_FB_UNMAPPED_AREA
1079
1080 void pgtable_cache_init(void);
1081 void sun4v_register_fault_status(void);
1082 void sun4v_ktsb_register(void);
1083 void __init cheetah_ecache_flush_init(void);
1084 void sun4v_patch_tlb_handlers(void);
1085
1086 extern unsigned long cmdline_memory_size;
1087
1088 asmlinkage void do_sparc64_fault(struct pt_regs *regs);
1089
1090 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
1091
1092 #endif /* !(_SPARC64_PGTABLE_H) */