arch/metag/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Macros and functions to manipulate Meta page tables.
   4  */
   5
   6 #ifndef _METAG_PGTABLE_H
   7 #define _METAG_PGTABLE_H
   8
   9 #include <asm/pgtable-bits.h>
  10 #define __ARCH_USE_5LEVEL_HACK
  11 #include <asm-generic/pgtable-nopmd.h>
  12
  13 /* Invalid regions on Meta: 0x00000000-0x001FFFFF and 0xFFFF0000-0xFFFFFFFF */
  14 #if PAGE_OFFSET >= LINGLOBAL_BASE
  15 #define CONSISTENT_START        0xF7000000
  16 #define CONSISTENT_END          0xF73FFFFF
  17 #define VMALLOC_START           0xF8000000
  18 #define VMALLOC_END             0xFFFEFFFF
  19 #else
  20 #define CONSISTENT_START        0x77000000
  21 #define CONSISTENT_END          0x773FFFFF
  22 #define VMALLOC_START           0x78000000
  23 #define VMALLOC_END             0x7FFFFFFF
  24 #endif
  25
  26 /*
  27  * The Linux memory management assumes a three-level page table setup. On
  28  * Meta, we use that, but "fold" the mid level into the top-level page
  29  * table.
  30  */
  31
  32 /* PGDIR_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can
  33  * map. This is always 4MB.
  34  */
  35
  36 #define PGDIR_SHIFT     22
  37 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  38 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  39
  40 /*
  41  * Entries per page directory level: we use a two-level, so
  42  * we don't really have any PMD directory physically. First level tables
  43  * always map 2Gb (local or global) at a granularity of 4MB, second-level
  44  * tables map 4MB with a granularity between 4MB and 4kB (between 1 and
  45  * 1024 entries).
  46  */
  47 #define PTRS_PER_PTE    (PGDIR_SIZE/PAGE_SIZE)
  48 #define HPTRS_PER_PTE   (PGDIR_SIZE/HPAGE_SIZE)
  49 #define PTRS_PER_PGD    512
  50
  51 #define USER_PTRS_PER_PGD       256
  52 #define FIRST_USER_ADDRESS      META_MEMORY_BASE
  53 #define FIRST_USER_PGD_NR       pgd_index(FIRST_USER_ADDRESS)
  54
  55 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | \
  56                                  _PAGE_CACHEABLE)
  57
  58 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE | \
  59                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_CACHEABLE)
  60 #define PAGE_SHARED_C   PAGE_SHARED
  61 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | \
  62                                  _PAGE_CACHEABLE)
  63 #define PAGE_COPY_C     PAGE_COPY
  64
  65 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | \
  66                                  _PAGE_CACHEABLE)
  67 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_DIRTY | \
  68                                  _PAGE_ACCESSED | _PAGE_WRITE | \
  69                                  _PAGE_CACHEABLE | _PAGE_KERNEL)
  70
  71 #define __P000  PAGE_NONE
  72 #define __P001  PAGE_READONLY
  73 #define __P010  PAGE_COPY
  74 #define __P011  PAGE_COPY
  75 #define __P100  PAGE_READONLY
  76 #define __P101  PAGE_READONLY
  77 #define __P110  PAGE_COPY_C
  78 #define __P111  PAGE_COPY_C
  79
  80 #define __S000  PAGE_NONE
  81 #define __S001  PAGE_READONLY
  82 #define __S010  PAGE_SHARED
  83 #define __S011  PAGE_SHARED
  84 #define __S100  PAGE_READONLY
  85 #define __S101  PAGE_READONLY
  86 #define __S110  PAGE_SHARED_C
  87 #define __S111  PAGE_SHARED_C
  88
  89 #ifndef __ASSEMBLY__
  90
  91 #include <asm/page.h>
  92
  93 /* zero page used for uninitialized stuff */
  94 extern unsigned long empty_zero_page;
  95 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (virt_to_page(empty_zero_page))
  96
  97 /* Certain architectures need to do special things when pte's
  98  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  99  * hook is made available.
 100  */
 101 #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
 102 #define set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval) set_pte(ptep, pteval)
 103
 104 #define set_pmd(pmdptr, pmdval) (*(pmdptr) = pmdval)
 105
 106 #define pte_pfn(pte)            (pte_val(pte) >> PAGE_SHIFT)
 107
 108 #define pfn_pte(pfn, prot)      __pte(((pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot))
 109
 110 #define pte_none(x)             (!pte_val(x))
 111 #define pte_present(x)          (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 112 #define pte_clear(mm, addr, xp) do { pte_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 113
 114 #define pmd_none(x)             (!pmd_val(x))
 115 #define pmd_bad(x)              ((pmd_val(x) & ~(PAGE_MASK | _PAGE_SZ_MASK)) \
 116                                         != (_PAGE_TABLE & ~_PAGE_SZ_MASK))
 117 #define pmd_present(x)          (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 118 #define pmd_clear(xp)           do { pmd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 119
 120 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
 121
 122 /*
 123  * The following only work if pte_present() is true.
 124  * Undefined behaviour if not..
 125  */
 126
 127 static inline int pte_write(pte_t pte)   { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 128 static inline int pte_dirty(pte_t pte)   { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 129 static inline int pte_young(pte_t pte)   { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 130 static inline int pte_special(pte_t pte) { return 0; }
 131
 132 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) { pte_val(pte) &= (~_PAGE_WRITE); return pte; }
 133 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)   { pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY; return pte; }
 134 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)     { pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
 135 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)   { pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE; return pte; }
 136 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)   { pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
 137 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)   { pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
 138 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte) { return pte; }
 139 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)    { return pte; }
 140
 141 /*
 142  * Macro and implementation to make a page protection as uncacheable.
 143  */
 144 #define pgprot_writecombine(prot)                                       \
 145         __pgprot(pgprot_val(prot) & ~(_PAGE_CACHE_CTRL1 | _PAGE_CACHE_CTRL0))
 146
 147 #define pgprot_noncached(prot)                                          \
 148         __pgprot(pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHEABLE)
 149
 150
 151 /*
 152  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 153  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 154  */
 155
 156 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 157
 158 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 159 {
 160         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot);
 161         return pte;
 162 }
 163
 164 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 165 {
 166         unsigned long paddr = pmd_val(pmd) & PAGE_MASK;
 167         if (!paddr)
 168                 return 0;
 169         return (unsigned long)__va(paddr);
 170 }
 171
 172 #define pmd_page(pmd)           (pfn_to_page(pmd_val(pmd) >> PAGE_SHIFT))
 173 #define pmd_page_shift(pmd)     (12 + ((pmd_val(pmd) & _PAGE_SZ_MASK) \
 174                                         >> _PAGE_SZ_SHIFT))
 175 #define pmd_num_ptrs(pmd)       (PGDIR_SIZE >> pmd_page_shift(pmd))
 176
 177 /*
 178  * Each pgd is only 2k, mapping 2Gb (local or global). If we're in global
 179  * space drop the top bit before indexing the pgd.
 180  */
 181 #if PAGE_OFFSET >= LINGLOBAL_BASE
 182 #define pgd_index(address)      ((((address) & ~0x80000000) >> PGDIR_SHIFT) \
 183                                                         & (PTRS_PER_PGD-1))
 184 #else
 185 #define pgd_index(address)      (((address) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD-1))
 186 #endif
 187
 188 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 189
 190 #define pgd_offset_k(address)   pgd_offset(&init_mm, address)
 191
 192 #define pmd_index(address)      (((address) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1))
 193
 194 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 195 #if !defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
 196   /* all pages are of size (1 << PAGE_SHIFT), so no need to read 1st level pt */
 197 # define pte_index(pmd, address) \
 198         (((address) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 199 #else
 200   /* some pages are huge, so read 1st level pt to find out */
 201 # define pte_index(pmd, address) \
 202         (((address) >> pmd_page_shift(pmd)) & (pmd_num_ptrs(pmd) - 1))
 203 #endif
 204 #define pte_offset_kernel(dir, address) \
 205         ((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir)) + pte_index(*(dir), address))
 206 #define pte_offset_map(dir, address)            pte_offset_kernel(dir, address)
 207 #define pte_offset_map_nested(dir, address)     pte_offset_kernel(dir, address)
 208
 209 #define pte_unmap(pte)          do { } while (0)
 210 #define pte_unmap_nested(pte)   do { } while (0)
 211
 212 #define pte_ERROR(e) \
 213         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 214 #define pgd_ERROR(e) \
 215         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 216
 217 /*
 218  * Meta doesn't have any external MMU info: the kernel page
 219  * tables contain all the necessary information.
 220  */
 221 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 222                                     unsigned long address, pte_t *pte)
 223 {
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Encode and decode a swap entry (must be !pte_none(e) && !pte_present(e))
 228  * Since PAGE_PRESENT is bit 1, we can use the bits above that.
 229  */
 230 #define __swp_type(x)                   (((x).val >> 1) & 0xff)
 231 #define __swp_offset(x)                 ((x).val >> 10)
 232 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { ((type) << 1) | \
 233                                          ((offset) << 10) })
 234 #define __pte_to_swp_entry(pte)         ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 235 #define __swp_entry_to_pte(x)           ((pte_t) { (x).val })
 236
 237 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 238
 239 /*
 240  * No page table caches to initialise
 241  */
 242 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 243
 244 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 245 void paging_init(unsigned long mem_end);
 246
 247 #ifdef CONFIG_METAG_META12
 248 /* This is a workaround for an issue in Meta 1 cores. These cores cache
 249  * invalid entries in the TLB so we always need to flush whenever we add
 250  * a new pte. Unfortunately we can only flush the whole TLB not shoot down
 251  * single entries so this is sub-optimal. This implementation ensures that
 252  * we will get a flush at the second attempt, so we may still get repeated
 253  * faults, we just don't overflow the kernel stack handling them.
 254  */
 255 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 256 #define ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
 257 ({                                                                        \
 258         int __changed = !pte_same(*(__ptep), __entry);                    \
 259         if (__changed) {                                                  \
 260                 set_pte_at((__vma)->vm_mm, (__address), __ptep, __entry); \
 261         }                                                                 \
 262         flush_tlb_page(__vma, __address);                                 \
 263         __changed;                                                        \
 264 })
 265 #endif
 266
 267 #include <asm-generic/pgtable.h>
 268
 269 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 270 #endif /* _METAG_PGTABLE_H */