arch/powerpc/include/asm/pgtable-ppc64.h

   1 #ifndef _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_
   2 #define _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_
   3 /*
   4  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   5  * the ppc64 hashed page table.
   6  */
   7
   8 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
   9 #include <asm/pgtable-ppc64-64k.h>
  10 #else
  11 #include <asm/pgtable-ppc64-4k.h>
  12 #endif
  13
  14 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
  15
  16 /*
  17  * Size of EA range mapped by our pagetables.
  18  */
  19 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
  20                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
  21 #define PGTABLE_RANGE (ASM_CONST(1) << PGTABLE_EADDR_SIZE)
  22
  23
  24 /* Some sanity checking */
  25 #if TASK_SIZE_USER64 > PGTABLE_RANGE
  26 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds pagetable range
  27 #endif
  28
  29 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
  30 #if TASK_SIZE_USER64 > (1UL << (USER_ESID_BITS + SID_SHIFT))
  31 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds user VSID range
  32 #endif
  33 #endif
  34
  35 /*
  36  * Define the address range of the kernel non-linear virtual area
  37  */
  38
  39 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
  40 #define KERN_VIRT_START ASM_CONST(0x8000000000000000)
  41 #else
  42 #define KERN_VIRT_START ASM_CONST(0xD000000000000000)
  43 #endif
  44 #define KERN_VIRT_SIZE  PGTABLE_RANGE
  45
  46 /*
  47  * The vmalloc space starts at the beginning of that region, and
  48  * occupies half of it on hash CPUs and a quarter of it on Book3E
  49  */
  50 #define VMALLOC_START   KERN_VIRT_START
  51 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
  52 #define VMALLOC_SIZE    (KERN_VIRT_SIZE >> 2)
  53 #else
  54 #define VMALLOC_SIZE    (KERN_VIRT_SIZE >> 1)
  55 #endif
  56 #define VMALLOC_END     (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
  57
  58 /*
  59  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
  60  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
  61  * the ioremap space
  62  *
  63  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
  64  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
  65  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
  66  */
  67 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
  68 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
  69 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
  70 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
  71 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
  72 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
  73 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
  74 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE)
  75
  76
  77 /*
  78  * Region IDs
  79  */
  80 #define REGION_SHIFT            60UL
  81 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
  82 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
  83
  84 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
  85 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
  86 #define VMEMMAP_REGION_ID       (0xfUL)
  87 #define USER_REGION_ID          (0UL)
  88
  89 /*
  90  * Defines the address of the vmemap area, in its own region on
  91  * hash table CPUs and after the vmalloc space on Book3E
  92  */
  93 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
  94 #define VMEMMAP_BASE            VMALLOC_END
  95 #define VMEMMAP_END             KERN_IO_START
  96 #else
  97 #define VMEMMAP_BASE            (VMEMMAP_REGION_ID << REGION_SHIFT)
  98 #endif
  99 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_BASE)
 100
 101
 102 /*
 103  * Include the PTE bits definitions
 104  */
 105 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
 106 #include <asm/pte-hash64.h>
 107 #else
 108 #include <asm/pte-book3e.h>
 109 #endif
 110 #include <asm/pte-common.h>
 111
 112 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
 113 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 114 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
 115 #endif /* CONFIG_PPC_MM_SLICES */
 116
 117 #ifndef __ASSEMBLY__
 118
 119 #include <linux/stddef.h>
 120 #include <asm/tlbflush.h>
 121
 122 /*
 123  * This is the default implementation of various PTE accessors, it's
 124  * used in all cases except Book3S with 64K pages where we have a
 125  * concept of sub-pages
 126  */
 127 #ifndef __real_pte
 128
 129 #ifdef STRICT_MM_TYPECHECKS
 130 #define __real_pte(e,p)         ((real_pte_t){(e)})
 131 #define __rpte_to_pte(r)        ((r).pte)
 132 #else
 133 #define __real_pte(e,p)         (e)
 134 #define __rpte_to_pte(r)        (__pte(r))
 135 #endif
 136 #define __rpte_to_hidx(r,index) (pte_val(__rpte_to_pte(r)) >> 12)
 137
 138 #define pte_iterate_hashed_subpages(rpte, psize, va, index, shift)       \
 139         do {                                                             \
 140                 index = 0;                                               \
 141                 shift = mmu_psize_defs[psize].shift;                     \
 142
 143 #define pte_iterate_hashed_end() } while(0)
 144
 145 #ifdef CONFIG_PPC_HAS_HASH_64K
 146 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       get_slice_psize(mm, addr)
 147 #else
 148 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       MMU_PAGE_4K
 149 #endif
 150
 151 #endif /* __real_pte */
 152
 153
 154 /* pte_clear moved to later in this file */
 155
 156 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
 157 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
 158
 159 #define pmd_set(pmdp, pmdval)   (pmd_val(*(pmdp)) = (pmdval))
 160 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 161 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
 162                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
 163 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) != 0)
 164 #define pmd_clear(pmdp)         (pmd_val(*(pmdp)) = 0)
 165 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
 166 #define pmd_page(pmd)           virt_to_page(pmd_page_vaddr(pmd))
 167
 168 #define pud_set(pudp, pudval)   (pud_val(*(pudp)) = (pudval))
 169 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 170 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
 171                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
 172 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
 173 #define pud_clear(pudp)         (pud_val(*(pudp)) = 0)
 174 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
 175 #define pud_page(pud)           virt_to_page(pud_page_vaddr(pud))
 176
 177 #define pgd_set(pgdp, pudp)     ({pgd_val(*(pgdp)) = (unsigned long)(pudp);})
 178
 179 /*
 180  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
 181  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
 182  */
 183 /* to avoid overflow in free_pgtables we don't use PTRS_PER_PGD here */
 184 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & 0x1ff)
 185
 186 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 187
 188 #define pmd_offset(pudp,addr) \
 189   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
 190
 191 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
 192   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
 193
 194 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 195 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
 196 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
 197 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while(0)
 198
 199 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 200 /* This now only contains the vmalloc pages */
 201 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 202
 203
 204 /* Atomic PTE updates */
 205 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
 206                                        unsigned long addr,
 207                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
 208                                        int huge)
 209 {
 210 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
 211         unsigned long old, tmp;
 212
 213         __asm__ __volatile__(
 214         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
 215         andi.   %1,%0,%6\n\
 216         bne-    1b \n\
 217         andc    %1,%0,%4 \n\
 218         stdcx.  %1,0,%3 \n\
 219         bne-    1b"
 220         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
 221         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
 222         : "cc" );
 223 #else
 224         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 225         *ptep = __pte(old & ~clr);
 226 #endif
 227         /* huge pages use the old page table lock */
 228         if (!huge)
 229                 assert_pte_locked(mm, addr);
 230
 231 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
 232         if (old & _PAGE_HASHPTE)
 233                 hpte_need_flush(mm, addr, ptep, old, huge);
 234 #endif
 235
 236         return old;
 237 }
 238
 239 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
 240                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
 241 {
 242         unsigned long old;
 243
 244         if ((pte_val(*ptep) & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE)) == 0)
 245                 return 0;
 246         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0);
 247         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
 248 }
 249 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 250 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
 251 ({                                                                         \
 252         int __r;                                                           \
 253         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
 254         __r;                                                               \
 255 })
 256
 257 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 258 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 259                                       pte_t *ptep)
 260 {
 261         unsigned long old;
 262
 263         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 264                 return;
 265         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0);
 266 }
 267
 268 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 269                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
 270 {
 271         unsigned long old;
 272
 273         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
 274                 return;
 275         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 1);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * We currently remove entries from the hashtable regardless of whether
 280  * the entry was young or dirty. The generic routines only flush if the
 281  * entry was young or dirty which is not good enough.
 282  *
 283  * We should be more intelligent about this but for the moment we override
 284  * these functions and force a tlb flush unconditionally
 285  */
 286 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 287 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
 288 ({                                                                      \
 289         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
 290                                                   __ptep);              \
 291         __young;                                                        \
 292 })
 293
 294 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 295 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 296                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
 297 {
 298         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
 299         return __pte(old);
 300 }
 301
 302 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 303                              pte_t * ptep)
 304 {
 305         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
 306 }
 307
 308
 309 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE, this
 310  * function doesn't need to flush the hash entry
 311  */
 312 static inline void __ptep_set_access_flags(pte_t *ptep, pte_t entry)
 313 {
 314         unsigned long bits = pte_val(entry) &
 315                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW |
 316                  _PAGE_EXEC | _PAGE_HWEXEC);
 317
 318 #ifdef PTE_ATOMIC_UPDATES
 319         unsigned long old, tmp;
 320
 321         __asm__ __volatile__(
 322         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
 323                 andi.   %1,%0,%6\n\
 324                 bne-    1b \n\
 325                 or      %0,%3,%0\n\
 326                 stdcx.  %0,0,%4\n\
 327                 bne-    1b"
 328         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
 329         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
 330         :"cc");
 331 #else
 332         unsigned long old = pte_val(*ptep);
 333         *ptep = __pte(old | bits);
 334 #endif
 335 }
 336
 337 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 338 #define pte_same(A,B)   (((pte_val(A) ^ pte_val(B)) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
 339
 340 #define pte_ERROR(e) \
 341         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 342 #define pmd_ERROR(e) \
 343         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 344 #define pgd_ERROR(e) \
 345         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 346
 347 /* Encode and de-code a swap entry */
 348 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 1) & 0x3f)
 349 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> 8)
 350 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t){((type)<< 1)|((offset)<<8)})
 351 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t){pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT})
 352 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val << PTE_RPN_SHIFT })
 353 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT)
 354 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) {((off) << PTE_RPN_SHIFT)|_PAGE_FILE})
 355 #define PTE_FILE_MAX_BITS       (BITS_PER_LONG - PTE_RPN_SHIFT)
 356
 357 void pgtable_cache_init(void);
 358
 359 /*
 360  * find_linux_pte returns the address of a linux pte for a given
 361  * effective address and directory.  If not found, it returns zero.
 362  */static inline pte_t *find_linux_pte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea)
 363 {
 364         pgd_t *pg;
 365         pud_t *pu;
 366         pmd_t *pm;
 367         pte_t *pt = NULL;
 368
 369         pg = pgdir + pgd_index(ea);
 370         if (!pgd_none(*pg)) {
 371                 pu = pud_offset(pg, ea);
 372                 if (!pud_none(*pu)) {
 373                         pm = pmd_offset(pu, ea);
 374                         if (pmd_present(*pm))
 375                                 pt = pte_offset_kernel(pm, ea);
 376                 }
 377         }
 378         return pt;
 379 }
 380
 381 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long address);
 382
 383 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 384
 385 #endif /* _ASM_POWERPC_PGTABLE_PPC64_H_ */