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 <linux/sizes.h>
  10
  11 #include <asm/nohash/64/pgtable-4k.h>
  12 #include <asm/barrier.h>
  13 #include <asm/asm-const.h>
  14
  15 /*
  16  * Size of EA range mapped by our pagetables.
  17  */
  18 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
  19                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
  20 #define PGTABLE_RANGE (ASM_CONST(1) << PGTABLE_EADDR_SIZE)
  21
  22 #define PMD_CACHE_INDEX PMD_INDEX_SIZE
  23 #define PUD_CACHE_INDEX PUD_INDEX_SIZE
  24
  25 /*
  26  * Define the address range of the kernel non-linear virtual area
  27  */
  28 #define KERN_VIRT_START ASM_CONST(0x8000000000000000)
  29 #define KERN_VIRT_SIZE  ASM_CONST(0x0000100000000000)
  30
  31 /*
  32  * The vmalloc space starts at the beginning of that region, and
  33  * occupies a quarter of it on Book3E
  34  * (we keep a quarter for the virtual memmap)
  35  */
  36 #define VMALLOC_START   KERN_VIRT_START
  37 #define VMALLOC_SIZE    (KERN_VIRT_SIZE >> 2)
  38 #define VMALLOC_END     (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
  39
  40 /*
  41  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
  42  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
  43  * the ioremap space
  44  *
  45  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
  46  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
  47  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
  48  */
  49 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
  50 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
  51 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
  52 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
  53 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
  54 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
  55 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
  56 #define IOREMAP_START   (ioremap_bot)
  57 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE - FIXADDR_SIZE)
  58 #define FIXADDR_SIZE    SZ_32M
  59
  60
  61 /*
  62  * Region IDs
  63  */
  64 #define REGION_SHIFT            60UL
  65 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
  66 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
  67
  68 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
  69 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
  70 #define USER_REGION_ID          (0UL)
  71
  72 /*
  73  * Defines the address of the vmemap area, in its own region on
  74  * after the vmalloc space on Book3E
  75  */
  76 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
  77 #define VMEMMAP_END             KERN_IO_START
  78 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
  79
  80
  81 /*
  82  * Include the PTE bits definitions
  83  */
  84 #include <asm/nohash/pte-book3e.h>
  85
  86 #define _PAGE_SAO       0
  87
  88 #define PTE_RPN_MASK    (~((1UL << PTE_RPN_SHIFT) - 1))
  89
  90 /*
  91  * _PAGE_CHG_MASK masks of bits that are to be preserved across
  92  * pgprot changes.
  93  */
  94 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_RPN_MASK | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_SPECIAL)
  95
  96 #define H_PAGE_4K_PFN 0
  97
  98 #ifndef __ASSEMBLY__
  99 /* pte_clear moved to later in this file */
 100
 101 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 102 {
 103         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
 104 }
 105
 106 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 107 {
 108         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 109 }
 110
 111 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 112 {
 113         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 114 }
 115
 116 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 117 {
 118         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_RW);
 119 }
 120
 121 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
 122 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
 123
 124 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, unsigned long val)
 125 {
 126         *pmdp = __pmd(val);
 127 }
 128
 129 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 130 {
 131         *pmdp = __pmd(0);
 132 }
 133
 134 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 135 {
 136         return __pte(pmd_val(pmd));
 137 }
 138
 139 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 140 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
 141                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
 142 #define pmd_present(pmd)        (!pmd_none(pmd))
 143 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
 144 extern struct page *pmd_page(pmd_t pmd);
 145 #define pmd_pfn(pmd)            (page_to_pfn(pmd_page(pmd)))
 146
 147 static inline void pud_set(pud_t *pudp, unsigned long val)
 148 {
 149         *pudp = __pud(val);
 150 }
 151
 152 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 153 {
 154         *pudp = __pud(0);
 155 }
 156
 157 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 158 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
 159                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
 160 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
 161
 162 static inline pmd_t *pud_pgtable(pud_t pud)
 163 {
 164         return (pmd_t *)(pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS);
 165 }
 166
 167 extern struct page *pud_page(pud_t pud);
 168
 169 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 170 {
 171         return __pte(pud_val(pud));
 172 }
 173
 174 static inline pud_t pte_pud(pte_t pte)
 175 {
 176         return __pud(pte_val(pte));
 177 }
 178 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 179 #define p4d_write(pgd)          pte_write(p4d_pte(p4d))
 180
 181 static inline void p4d_set(p4d_t *p4dp, unsigned long val)
 182 {
 183         *p4dp = __p4d(val);
 184 }
 185
 186 /* Atomic PTE updates */
 187 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
 188                                        unsigned long addr,
 189                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
 190                                        unsigned long set,
 191                                        int huge)
 192 {
 193         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 194         *ptep = __pte((old & ~clr) | set);
 195
 196         /* huge pages use the old page table lock */
 197         if (!huge)
 198                 assert_pte_locked(mm, addr);
 199
 200         return old;
 201 }
 202
 203 static inline int pte_young(pte_t pte)
 204 {
 205         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 206 }
 207
 208 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
 209                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
 210 {
 211         unsigned long old;
 212
 213         if (pte_young(*ptep))
 214                 return 0;
 215         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0, 0);
 216         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
 217 }
 218 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 219 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
 220 ({                                                                         \
 221         int __r;                                                           \
 222         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
 223         __r;                                                               \
 224 })
 225
 226 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 227 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 228                                       pte_t *ptep)
 229 {
 230
 231         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 232                 return;
 233
 234         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 0);
 235 }
 236
 237 #define __HAVE_ARCH_HUGE_PTEP_SET_WRPROTECT
 238 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 239                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
 240 {
 241         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 242                 return;
 243
 244         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0, 1);
 245 }
 246
 247 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 248 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
 249 ({                                                                      \
 250         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
 251                                                   __ptep);              \
 252         __young;                                                        \
 253 })
 254
 255 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 256 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 257                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
 258 {
 259         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 260         return __pte(old);
 261 }
 262
 263 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 264                              pte_t * ptep)
 265 {
 266         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 267 }
 268
 269
 270 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE */
 271 static inline void __ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 272                                            pte_t *ptep, pte_t entry,
 273                                            unsigned long address,
 274                                            int psize)
 275 {
 276         unsigned long bits = pte_val(entry) &
 277                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
 278
 279         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 280         *ptep = __pte(old | bits);
 281
 282         flush_tlb_page(vma, address);
 283 }
 284
 285 #define pte_ERROR(e) \
 286         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 287 #define pmd_ERROR(e) \
 288         pr_err("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 289 #define pgd_ERROR(e) \
 290         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 291
 292 /* Encode and de-code a swap entry */
 293 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() do { \
 294         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS); \
 295         } while (0)
 296
 297 #define SWP_TYPE_BITS 5
 298 #define __swp_type(x)           (((x).val >> _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 299                                 & ((1UL << SWP_TYPE_BITS) - 1))
 300 #define __swp_offset(x)         ((x).val >> PTE_RPN_SHIFT)
 301 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
 302                                         ((type) << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 303                                         | ((offset) << PTE_RPN_SHIFT) })
 304
 305 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) })
 306 #define __swp_entry_to_pte(x)           __pte((x).val)
 307
 308 int map_kernel_page(unsigned long ea, unsigned long pa, pgprot_t prot);
 309 void unmap_kernel_page(unsigned long va);
 310 extern int __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
 311                                             unsigned long page_size,
 312                                             unsigned long phys);
 313 extern void vmemmap_remove_mapping(unsigned long start,
 314                                    unsigned long page_size);
 315 void __patch_exception(int exc, unsigned long addr);
 316 #define patch_exception(exc, name) do { \
 317         extern unsigned int name; \
 318         __patch_exception((exc), (unsigned long)&name); \
 319 } while (0)
 320
 321 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 322
 323 #endif /* _ASM_POWERPC_NOHASH_64_PGTABLE_H */