68283e632f048ce86f991bbaa2b9ef9b79840441
[muen/linux.git] / arch / powerpc / include / asm / nohash / 64 / pgtable.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H
3 #define _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H
4 /*
5  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
6  * the ppc64 non-hashed page table.
7  */
8
9 #include <asm/nohash/64/pgtable-4k.h>
10 #include <asm/barrier.h>
11 #include <asm/asm-const.h>
12
13 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
14 #error "Page size not supported"
15 #endif
16
17 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
18
19 /*
20  * Size of EA range mapped by our pagetables.
21  */
22 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
23                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
24 #define PGTABLE_RANGE (ASM_CONST(1) << PGTABLE_EADDR_SIZE)
25
26 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
27 #define PMD_CACHE_INDEX (PMD_INDEX_SIZE + 1)
28 #else
29 #define PMD_CACHE_INDEX PMD_INDEX_SIZE
30 #endif
31 #define PUD_CACHE_INDEX PUD_INDEX_SIZE
32
33 /*
34  * Define the address range of the kernel non-linear virtual area
35  */
36 #define KERN_VIRT_START ASM_CONST(0x8000000000000000)
37 #define KERN_VIRT_SIZE  ASM_CONST(0x0000100000000000)
38
39 /*
40  * The vmalloc space starts at the beginning of that region, and
41  * occupies a quarter of it on Book3E
42  * (we keep a quarter for the virtual memmap)
43  */
44 #define VMALLOC_START   KERN_VIRT_START
45 #define VMALLOC_SIZE    (KERN_VIRT_SIZE >> 2)
46 #define VMALLOC_END     (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
47
48 /*
49  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
50  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
51  * the ioremap space
52  *
53  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
54  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
55  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
56  */
57 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
58 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
59 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
60 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
61 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
62 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
63 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
64 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE)
65
66
67 /*
68  * Region IDs
69  */
70 #define REGION_SHIFT            60UL
71 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
72 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
73
74 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
75 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
76 #define VMEMMAP_REGION_ID       (0xfUL) /* Server only */
77 #define USER_REGION_ID          (0UL)
78
79 /*
80  * Defines the address of the vmemap area, in its own region on
81  * after the vmalloc space on Book3E
82  */
83 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
84 #define VMEMMAP_END             KERN_IO_START
85 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
86
87
88 /*
89  * Include the PTE bits definitions
90  */
91 #include <asm/nohash/pte-book3e.h>
92 #include <asm/pte-common.h>
93
94 #ifndef __ASSEMBLY__
95 /* pte_clear moved to later in this file */
96
97 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
98 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
99
100 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, unsigned long val)
101 {
102         *pmdp = __pmd(val);
103 }
104
105 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
106 {
107         *pmdp = __pmd(0);
108 }
109
110 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
111 {
112         return __pte(pmd_val(pmd));
113 }
114
115 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
116 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
117                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
118 #define pmd_present(pmd)        (!pmd_none(pmd))
119 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
120 extern struct page *pmd_page(pmd_t pmd);
121
122 static inline void pud_set(pud_t *pudp, unsigned long val)
123 {
124         *pudp = __pud(val);
125 }
126
127 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
128 {
129         *pudp = __pud(0);
130 }
131
132 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
133 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
134                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
135 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
136 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
137
138 extern struct page *pud_page(pud_t pud);
139
140 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
141 {
142         return __pte(pud_val(pud));
143 }
144
145 static inline pud_t pte_pud(pte_t pte)
146 {
147         return __pud(pte_val(pte));
148 }
149 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
150 #define pgd_write(pgd)          pte_write(pgd_pte(pgd))
151
152 static inline void pgd_set(pgd_t *pgdp, unsigned long val)
153 {
154         *pgdp = __pgd(val);
155 }
156
157 /*
158  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
159  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
160  */
161 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & (PTRS_PER_PGD - 1))
162
163 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
164
165 #define pmd_offset(pudp,addr) \
166   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
167
168 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
169   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
170
171 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
172 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
173
174 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
175 /* This now only contains the vmalloc pages */
176 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
177
178 /* Atomic PTE updates */
179 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
180                                        unsigned long addr,
181                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
182                                        unsigned long set,
183                                        int huge)
184 {
185 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
186         unsigned long old, tmp;
187
188         __asm__ __volatile__(
189         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
190         andc    %1,%0,%4 \n\
191         or      %1,%1,%6\n\
192         stdcx.  %1,0,%3 \n\
193         bne-    1b"
194         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
195         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "r" (set)
196         : "cc" );
197 #else
198         unsigned long old = pte_val(*ptep);
199         *ptep = __pte((old & ~clr) | set);
200 #endif
201         /* huge pages use the old page table lock */
202         if (!huge)
203                 assert_pte_locked(mm, addr);
204
205         return old;
206 }
207
208 static inline int pte_young(pte_t pte)
209 {
210         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
211 }
212
213 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
214                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
215 {
216         unsigned long old;
217
218         if (pte_young(*ptep))
219                 return 0;
220         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0, 0);
221         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
222 }
223 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
224 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
225 ({                                                                         \
226         int __r;                                                           \
227         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
228         __r;                                                               \
229 })
230
231 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
232 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
233                                       pte_t *ptep)
234 {
235
236         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
237                 return;
238
239         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 0);
240 }
241
242 #define __HAVE_ARCH_HUGE_PTEP_SET_WRPROTECT
243 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
244                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
245 {
246         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
247                 return;
248
249         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 1);
250 }
251
252 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
253 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
254 ({                                                                      \
255         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
256                                                   __ptep);              \
257         __young;                                                        \
258 })
259
260 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
261 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
262                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
263 {
264         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
265         return __pte(old);
266 }
267
268 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
269                              pte_t * ptep)
270 {
271         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
272 }
273
274
275 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE */
276 static inline void __ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
277                                            pte_t *ptep, pte_t entry,
278                                            unsigned long address,
279                                            int psize)
280 {
281         unsigned long bits = pte_val(entry) &
282                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
283
284 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
285         unsigned long old, tmp;
286
287         __asm__ __volatile__(
288         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
289                 or      %0,%3,%0\n\
290                 stdcx.  %0,0,%4\n\
291                 bne-    1b"
292         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
293         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep)
294         :"cc");
295 #else
296         unsigned long old = pte_val(*ptep);
297         *ptep = __pte(old | bits);
298 #endif
299
300         flush_tlb_page(vma, address);
301 }
302
303 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
304 #define pte_same(A,B)   ((pte_val(A) ^ pte_val(B)) == 0)
305
306 #define pte_ERROR(e) \
307         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
308 #define pmd_ERROR(e) \
309         pr_err("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
310 #define pgd_ERROR(e) \
311         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
312
313 /* Encode and de-code a swap entry */
314 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() do { \
315         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS); \
316         } while (0)
317 /*
318  * on pte we don't need handle RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_SHIFT;
319  */
320 #define SWP_TYPE_BITS 5
321 #define __swp_type(x)           (((x).val >> _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
322                                 & ((1UL << SWP_TYPE_BITS) - 1))
323 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> PTE_RPN_SHIFT)
324 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
325                                         ((type) << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
326                                         | ((offset) << PTE_RPN_SHIFT) })
327
328 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) })
329 #define __swp_entry_to_pte(x)           __pte((x).val)
330
331 extern int map_kernel_page(unsigned long ea, unsigned long pa,
332                            unsigned long flags);
333 extern int __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
334                                             unsigned long page_size,
335                                             unsigned long phys);
336 extern void vmemmap_remove_mapping(unsigned long start,
337                                    unsigned long page_size);
338 #endif /* __ASSEMBLY__ */
339
340 #endif /* _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H */