arch/arm/mm/pgd.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/arch/arm/mm/pgd.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1998-2005 Russell King
   6  */
   7 #include <linux/mm.h>
   8 #include <linux/gfp.h>
   9 #include <linux/highmem.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11
  12 #include <asm/cp15.h>
  13 #include <asm/pgalloc.h>
  14 #include <asm/page.h>
  15 #include <asm/tlbflush.h>
  16
  17 #include "mm.h"
  18
  19 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
  20 #define __pgd_alloc()   kmalloc_array(PTRS_PER_PGD, sizeof(pgd_t), GFP_KERNEL)
  21 #define __pgd_free(pgd) kfree(pgd)
  22 #else
  23 #define __pgd_alloc()   (pgd_t *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, 2)
  24 #define __pgd_free(pgd) free_pages((unsigned long)pgd, 2)
  25 #endif
  26
  27 /*
  28  * need to get a 16k page for level 1
  29  */
  30 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
  31 {
  32         pgd_t *new_pgd, *init_pgd;
  33         p4d_t *new_p4d, *init_p4d;
  34         pud_t *new_pud, *init_pud;
  35         pmd_t *new_pmd, *init_pmd;
  36         pte_t *new_pte, *init_pte;
  37
  38         new_pgd = __pgd_alloc();
  39         if (!new_pgd)
  40                 goto no_pgd;
  41
  42         memset(new_pgd, 0, USER_PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
  43
  44         /*
  45          * Copy over the kernel and IO PGD entries
  46          */
  47         init_pgd = pgd_offset_k(0);
  48         memcpy(new_pgd + USER_PTRS_PER_PGD, init_pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
  49                        (PTRS_PER_PGD - USER_PTRS_PER_PGD) * sizeof(pgd_t));
  50
  51         clean_dcache_area(new_pgd, PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t));
  52
  53 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
  54         /*
  55          * Allocate PMD table for modules and pkmap mappings.
  56          */
  57         new_p4d = p4d_alloc(mm, new_pgd + pgd_index(MODULES_VADDR),
  58                             MODULES_VADDR);
  59         if (!new_p4d)
  60                 goto no_p4d;
  61
  62         new_pud = pud_alloc(mm, new_p4d, MODULES_VADDR);
  63         if (!new_pud)
  64                 goto no_pud;
  65
  66         new_pmd = pmd_alloc(mm, new_pud, 0);
  67         if (!new_pmd)
  68                 goto no_pmd;
  69 #endif
  70
  71         if (!vectors_high()) {
  72                 /*
  73                  * On ARM, first page must always be allocated since it
  74                  * contains the machine vectors. The vectors are always high
  75                  * with LPAE.
  76                  */
  77                 new_p4d = p4d_alloc(mm, new_pgd, 0);
  78                 if (!new_p4d)
  79                         goto no_p4d;
  80
  81                 new_pud = pud_alloc(mm, new_p4d, 0);
  82                 if (!new_pud)
  83                         goto no_pud;
  84
  85                 new_pmd = pmd_alloc(mm, new_pud, 0);
  86                 if (!new_pmd)
  87                         goto no_pmd;
  88
  89                 new_pte = pte_alloc_map(mm, new_pmd, 0);
  90                 if (!new_pte)
  91                         goto no_pte;
  92
  93 #ifndef CONFIG_ARM_LPAE
  94                 /*
  95                  * Modify the PTE pointer to have the correct domain.  This
  96                  * needs to be the vectors domain to avoid the low vectors
  97                  * being unmapped.
  98                  */
  99                 pmd_val(*new_pmd) &= ~PMD_DOMAIN_MASK;
 100                 pmd_val(*new_pmd) |= PMD_DOMAIN(DOMAIN_VECTORS);
 101 #endif
 102
 103                 init_p4d = p4d_offset(init_pgd, 0);
 104                 init_pud = pud_offset(init_p4d, 0);
 105                 init_pmd = pmd_offset(init_pud, 0);
 106                 init_pte = pte_offset_map(init_pmd, 0);
 107                 set_pte_ext(new_pte + 0, init_pte[0], 0);
 108                 set_pte_ext(new_pte + 1, init_pte[1], 0);
 109                 pte_unmap(init_pte);
 110                 pte_unmap(new_pte);
 111         }
 112
 113         return new_pgd;
 114
 115 no_pte:
 116         pmd_free(mm, new_pmd);
 117         mm_dec_nr_pmds(mm);
 118 no_pmd:
 119         pud_free(mm, new_pud);
 120 no_pud:
 121         p4d_free(mm, new_p4d);
 122 no_p4d:
 123         __pgd_free(new_pgd);
 124 no_pgd:
 125         return NULL;
 126 }
 127
 128 void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd_base)
 129 {
 130         pgd_t *pgd;
 131         p4d_t *p4d;
 132         pud_t *pud;
 133         pmd_t *pmd;
 134         pgtable_t pte;
 135
 136         if (!pgd_base)
 137                 return;
 138
 139         pgd = pgd_base + pgd_index(0);
 140         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 141                 goto no_pgd;
 142
 143         p4d = p4d_offset(pgd, 0);
 144         if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
 145                 goto no_p4d;
 146
 147         pud = pud_offset(p4d, 0);
 148         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 149                 goto no_pud;
 150
 151         pmd = pmd_offset(pud, 0);
 152         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 153                 goto no_pmd;
 154
 155         pte = pmd_pgtable(*pmd);
 156         pmd_clear(pmd);
 157         pte_free(mm, pte);
 158         mm_dec_nr_ptes(mm);
 159 no_pmd:
 160         pud_clear(pud);
 161         pmd_free(mm, pmd);
 162         mm_dec_nr_pmds(mm);
 163 no_pud:
 164         p4d_clear(p4d);
 165         pud_free(mm, pud);
 166 no_p4d:
 167         pgd_clear(pgd);
 168         p4d_free(mm, p4d);
 169 no_pgd:
 170 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 171         /*
 172          * Free modules/pkmap or identity pmd tables.
 173          */
 174         for (pgd = pgd_base; pgd < pgd_base + PTRS_PER_PGD; pgd++) {
 175                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 176                         continue;
 177                 if (pgd_val(*pgd) & L_PGD_SWAPPER)
 178                         continue;
 179                 p4d = p4d_offset(pgd, 0);
 180                 if (p4d_none_or_clear_bad(p4d))
 181                         continue;
 182                 pud = pud_offset(p4d, 0);
 183                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 184                         continue;
 185                 pmd = pmd_offset(pud, 0);
 186                 pud_clear(pud);
 187                 pmd_free(mm, pmd);
 188                 mm_dec_nr_pmds(mm);
 189                 p4d_clear(p4d);
 190                 pud_free(mm, pud);
 191                 mm_dec_nr_puds(mm);
 192                 pgd_clear(pgd);
 193                 p4d_free(mm, p4d);
 194         }
 195 #endif
 196         __pgd_free(pgd_base);
 197 }