arch/powerpc/include/asm/book3s/64/pgtable.h

   1 #ifndef _ASM_POWERPC_BOOK3S_64_PGTABLE_H_
   2 #define _ASM_POWERPC_BOOK3S_64_PGTABLE_H_
   3 /*
   4  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   5  * the ppc64 hashed page table.
   6  */
   7
   8 #include <asm/book3s/64/hash.h>
   9 #include <asm/barrier.h>
  10
  11 /*
  12  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
  13  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
  14  * the ioremap space
  15  *
  16  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
  17  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
  18  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
  19  */
  20 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
  21 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
  22 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
  23 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
  24 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
  25 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
  26 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
  27 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE)
  28
  29 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
  30
  31 /* Advertise special mapping type for AGP */
  32 #define HAVE_PAGE_AGP
  33
  34 /* Advertise support for _PAGE_SPECIAL */
  35 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
  36
  37 #ifndef __ASSEMBLY__
  38
  39 /*
  40  * This is the default implementation of various PTE accessors, it's
  41  * used in all cases except Book3S with 64K pages where we have a
  42  * concept of sub-pages
  43  */
  44 #ifndef __real_pte
  45
  46 #define __real_pte(e,p)         ((real_pte_t){(e)})
  47 #define __rpte_to_pte(r)        ((r).pte)
  48 #define __rpte_to_hidx(r,index) (pte_val(__rpte_to_pte(r)) >> H_PAGE_F_GIX_SHIFT)
  49
  50 #define pte_iterate_hashed_subpages(rpte, psize, va, index, shift)       \
  51         do {                                                             \
  52                 index = 0;                                               \
  53                 shift = mmu_psize_defs[psize].shift;                     \
  54
  55 #define pte_iterate_hashed_end() } while(0)
  56
  57 /*
  58  * We expect this to be called only for user addresses or kernel virtual
  59  * addresses other than the linear mapping.
  60  */
  61 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       MMU_PAGE_4K
  62
  63 #endif /* __real_pte */
  64
  65 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, unsigned long val)
  66 {
  67         *pmdp = __pmd(val);
  68 }
  69
  70 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
  71 {
  72         *pmdp = __pmd(0);
  73 }
  74
  75 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
  76 #define pmd_present(pmd)        (!pmd_none(pmd))
  77
  78 static inline void pud_set(pud_t *pudp, unsigned long val)
  79 {
  80         *pudp = __pud(val);
  81 }
  82
  83 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
  84 {
  85         *pudp = __pud(0);
  86 }
  87
  88 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
  89 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
  90
  91 extern struct page *pud_page(pud_t pud);
  92 extern struct page *pmd_page(pmd_t pmd);
  93 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
  94 {
  95         return __pte(pud_val(pud));
  96 }
  97
  98 static inline pud_t pte_pud(pte_t pte)
  99 {
 100         return __pud(pte_val(pte));
 101 }
 102 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 103 #define pgd_write(pgd)          pte_write(pgd_pte(pgd))
 104 static inline void pgd_set(pgd_t *pgdp, unsigned long val)
 105 {
 106         *pgdp = __pgd(val);
 107 }
 108
 109 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 110 {
 111         *pgdp = __pgd(0);
 112 }
 113
 114 #define pgd_none(pgd)           (!pgd_val(pgd))
 115 #define pgd_present(pgd)        (!pgd_none(pgd))
 116
 117 static inline pte_t pgd_pte(pgd_t pgd)
 118 {
 119         return __pte(pgd_val(pgd));
 120 }
 121
 122 static inline pgd_t pte_pgd(pte_t pte)
 123 {
 124         return __pgd(pte_val(pte));
 125 }
 126
 127 extern struct page *pgd_page(pgd_t pgd);
 128
 129 /*
 130  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
 131  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
 132  */
 133
 134 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 135
 136 #define pud_offset(pgdp, addr)  \
 137         (((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgdp))) + pud_index(addr))
 138 #define pmd_offset(pudp,addr) \
 139         (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + pmd_index(addr))
 140 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
 141         (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + pte_index(addr))
 142
 143 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 144 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
 145
 146 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 147 /* This now only contains the vmalloc pages */
 148 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 149
 150 #define pte_ERROR(e) \
 151         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 152 #define pmd_ERROR(e) \
 153         pr_err("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 154 #define pud_ERROR(e) \
 155         pr_err("%s:%d: bad pud %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pud_val(e))
 156 #define pgd_ERROR(e) \
 157         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 158
 159 /* Encode and de-code a swap entry */
 160 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() do { \
 161         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS); \
 162         /*                                                      \
 163          * Don't have overlapping bits with _PAGE_HPTEFLAGS     \
 164          * We filter HPTEFLAGS on set_pte.                      \
 165          */                                                     \
 166         BUILD_BUG_ON(_PAGE_HPTEFLAGS & (0x1f << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE)); \
 167         BUILD_BUG_ON(_PAGE_HPTEFLAGS & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);   \
 168         } while (0)
 169 /*
 170  * on pte we don't need handle RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_SHIFT;
 171  */
 172 #define SWP_TYPE_BITS 5
 173 #define __swp_type(x)           (((x).val >> _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 174                                 & ((1UL << SWP_TYPE_BITS) - 1))
 175 #define __swp_offset(x)         (((x).val & PTE_RPN_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 176 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
 177                                 ((type) << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 178                                 | (((offset) << PAGE_SHIFT) & PTE_RPN_MASK)})
 179 /*
 180  * swp_entry_t must be independent of pte bits. We build a swp_entry_t from
 181  * swap type and offset we get from swap and convert that to pte to find a
 182  * matching pte in linux page table.
 183  * Clear bits not found in swap entries here.
 184  */
 185 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) & ~_PAGE_PTE })
 186 #define __swp_entry_to_pte(x)   __pte((x).val | _PAGE_PTE)
 187
 188 static inline bool pte_user(pte_t pte)
 189 {
 190         return !(pte_val(pte) & _PAGE_PRIVILEGED);
 191 }
 192
 193 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 194 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY   (1UL << (SWP_TYPE_BITS + _PAGE_BIT_SWAP_TYPE))
 195 #else
 196 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY    0UL
 197 #endif /* CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY */
 198
 199 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 200 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
 201 {
 202         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
 203 }
 204 static inline bool pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
 205 {
 206         return !!(pte_val(pte) & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
 207 }
 208 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 209 {
 210         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
 211 }
 212 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 213
 214 static inline bool check_pte_access(unsigned long access, unsigned long ptev)
 215 {
 216         /*
 217          * This check for _PAGE_RWX and _PAGE_PRESENT bits
 218          */
 219         if (access & ~ptev)
 220                 return false;
 221         /*
 222          * This check for access to privilege space
 223          */
 224         if ((access & _PAGE_PRIVILEGED) != (ptev & _PAGE_PRIVILEGED))
 225                 return false;
 226
 227         return true;
 228 }
 229
 230 void pgtable_cache_add(unsigned shift, void (*ctor)(void *));
 231 void pgtable_cache_init(void);
 232
 233 struct page *realmode_pfn_to_page(unsigned long pfn);
 234
 235 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 236 extern pmd_t pfn_pmd(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
 237 extern pmd_t mk_pmd(struct page *page, pgprot_t pgprot);
 238 extern pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot);
 239 extern void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 240                        pmd_t *pmdp, pmd_t pmd);
 241 extern void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 242                                  pmd_t *pmd);
 243 extern int has_transparent_hugepage(void);
 244 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 245
 246
 247 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 248 {
 249         return __pte(pmd_val(pmd));
 250 }
 251
 252 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 253 {
 254         return __pmd(pte_val(pte));
 255 }
 256
 257 static inline pte_t *pmdp_ptep(pmd_t *pmd)
 258 {
 259         return (pte_t *)pmd;
 260 }
 261
 262 #define pmd_pfn(pmd)            pte_pfn(pmd_pte(pmd))
 263 #define pmd_dirty(pmd)          pte_dirty(pmd_pte(pmd))
 264 #define pmd_young(pmd)          pte_young(pmd_pte(pmd))
 265 #define pmd_mkold(pmd)          pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)))
 266 #define pmd_wrprotect(pmd)      pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)))
 267 #define pmd_mkdirty(pmd)        pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)))
 268 #define pmd_mkclean(pmd)        pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)))
 269 #define pmd_mkyoung(pmd)        pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)))
 270 #define pmd_mkwrite(pmd)        pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)))
 271
 272 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 273 #define pmd_soft_dirty(pmd)    pte_soft_dirty(pmd_pte(pmd))
 274 #define pmd_mksoft_dirty(pmd)  pte_pmd(pte_mksoft_dirty(pmd_pte(pmd)))
 275 #define pmd_clear_soft_dirty(pmd) pte_pmd(pte_clear_soft_dirty(pmd_pte(pmd)))
 276 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 277
 278 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 279 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 280 {
 281         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 282 }
 283 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 284
 285 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 286 #define pmd_write(pmd)          pte_write(pmd_pte(pmd))
 287
 288 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 289 {
 290         return __pmd(pmd_val(pmd) | (_PAGE_PTE | H_PAGE_THP_HUGE));
 291 }
 292
 293 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 294 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 295                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 296                                  pmd_t entry, int dirty);
 297
 298 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 299 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 300                                      unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 301
 302 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 303 extern pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 304                                      unsigned long addr, pmd_t *pmdp);
 305
 306 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 307                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 308 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
 309
 310 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
 311 extern void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp,
 312                                        pgtable_t pgtable);
 313 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
 314 extern pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmdp);
 315
 316 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
 317 extern void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 318                             pmd_t *pmdp);
 319
 320 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_SPLIT_PREPARE
 321 extern void pmdp_huge_split_prepare(struct vm_area_struct *vma,
 322                                     unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 323
 324 #define pmd_move_must_withdraw pmd_move_must_withdraw
 325 struct spinlock;
 326 static inline int pmd_move_must_withdraw(struct spinlock *new_pmd_ptl,
 327                                          struct spinlock *old_pmd_ptl)
 328 {
 329         /*
 330          * Archs like ppc64 use pgtable to store per pmd
 331          * specific information. So when we switch the pmd,
 332          * we should also withdraw and deposit the pgtable
 333          */
 334         return true;
 335 }
 336 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 337 #endif /* _ASM_POWERPC_BOOK3S_64_PGTABLE_H_ */