arch/powerpc/include/asm/pgtable.h

   1 #ifndef _ASM_POWERPC_PGTABLE_H
   2 #define _ASM_POWERPC_PGTABLE_H
   3 #ifdef __KERNEL__
   4
   5 #ifndef __ASSEMBLY__
   6 #include <linux/mmdebug.h>
   7 #include <linux/mmzone.h>
   8 #include <asm/processor.h>              /* For TASK_SIZE */
   9 #include <asm/mmu.h>
  10 #include <asm/page.h>
  11
  12 struct mm_struct;
  13
  14 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  15
  16 #if defined(CONFIG_PPC64)
  17 #  include <asm/pgtable-ppc64.h>
  18 #else
  19 #  include <asm/pgtable-ppc32.h>
  20 #endif
  21
  22 /*
  23  * We save the slot number & secondary bit in the second half of the
  24  * PTE page. We use the 8 bytes per each pte entry.
  25  */
  26 #define PTE_PAGE_HIDX_OFFSET (PTRS_PER_PTE * 8)
  27
  28 #ifndef __ASSEMBLY__
  29
  30 #include <asm/tlbflush.h>
  31
  32 /* Generic accessors to PTE bits */
  33 static inline int pte_write(pte_t pte)
  34 {       return (pte_val(pte) & (_PAGE_RW | _PAGE_RO)) != _PAGE_RO; }
  35 static inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
  36 static inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
  37 static inline int pte_file(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE; }
  38 static inline int pte_special(pte_t pte)        { return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL; }
  39 static inline int pte_none(pte_t pte)           { return (pte_val(pte) & ~_PTE_NONE_MASK) == 0; }
  40 static inline pgprot_t pte_pgprot(pte_t pte)    { return __pgprot(pte_val(pte) & PAGE_PROT_BITS); }
  41
  42 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
  43 /*
  44  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
  45  * comment in include/asm-generic/pgtable.h . On powerpc, this will only
  46  * work for user pages and always return true for kernel pages.
  47  */
  48 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
  49 {
  50         return (pte_val(pte) &
  51                 (_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER)) == _PAGE_PRESENT;
  52 }
  53
  54 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
  55 {
  56         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
  57 }
  58
  59 static inline int pte_present(pte_t pte)
  60 {
  61         return pte_val(pte) & _PAGE_NUMA_MASK;
  62 }
  63
  64 #define pte_present_nonuma pte_present_nonuma
  65 static inline int pte_present_nonuma(pte_t pte)
  66 {
  67         return pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT);
  68 }
  69
  70 #define ptep_set_numa ptep_set_numa
  71 static inline void ptep_set_numa(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  72                                  pte_t *ptep)
  73 {
  74         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_PRESENT) == 0)
  75                 VM_BUG_ON(1);
  76
  77         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_PRESENT, _PAGE_NUMA, 0);
  78         return;
  79 }
  80
  81 #define pmdp_set_numa pmdp_set_numa
  82 static inline void pmdp_set_numa(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  83                                  pmd_t *pmdp)
  84 {
  85         if ((pmd_val(*pmdp) & _PAGE_PRESENT) == 0)
  86                 VM_BUG_ON(1);
  87
  88         pmd_hugepage_update(mm, addr, pmdp, _PAGE_PRESENT, _PAGE_NUMA);
  89         return;
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Generic NUMA pte helpers expect pteval_t and pmdval_t types to exist
  94  * which was inherited from x86. For the purposes of powerpc pte_basic_t and
  95  * pmd_t are equivalent
  96  */
  97 #define pteval_t pte_basic_t
  98 #define pmdval_t pmd_t
  99 static inline pteval_t ptenuma_flags(pte_t pte)
 100 {
 101         return pte_val(pte) & _PAGE_NUMA_MASK;
 102 }
 103
 104 static inline pmdval_t pmdnuma_flags(pmd_t pmd)
 105 {
 106         return pmd_val(pmd) & _PAGE_NUMA_MASK;
 107 }
 108
 109 # else
 110
 111 static inline int pte_present(pte_t pte)
 112 {
 113         return pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT;
 114 }
 115 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 116
 117 /* Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 118  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 119  *
 120  * Even if PTEs can be unsigned long long, a PFN is always an unsigned
 121  * long for now.
 122  */
 123 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot) {
 124         return __pte(((pte_basic_t)(pfn) << PTE_RPN_SHIFT) |
 125                      pgprot_val(pgprot)); }
 126 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)  {
 127         return pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT; }
 128
 129 /* Keep these as a macros to avoid include dependency mess */
 130 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
 131 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
 132
 133 /* Generic modifiers for PTE bits */
 134 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) {
 135         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_RW | _PAGE_HWWRITE);
 136         pte_val(pte) |= _PAGE_RO; return pte; }
 137 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte) {
 138         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_DIRTY | _PAGE_HWWRITE); return pte; }
 139 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte) {
 140         pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
 141 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte) {
 142         pte_val(pte) &= ~_PAGE_RO;
 143         pte_val(pte) |= _PAGE_RW; return pte; }
 144 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte) {
 145         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
 146 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte) {
 147         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
 148 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte) {
 149         pte_val(pte) |= _PAGE_SPECIAL; return pte; }
 150 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte) {
 151         return pte; }
 152 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 153 {
 154         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot);
 155         return pte;
 156 }
 157
 158
 159 /* Insert a PTE, top-level function is out of line. It uses an inline
 160  * low level function in the respective pgtable-* files
 161  */
 162 extern void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep,
 163                        pte_t pte);
 164
 165 /* This low level function performs the actual PTE insertion
 166  * Setting the PTE depends on the MMU type and other factors. It's
 167  * an horrible mess that I'm not going to try to clean up now but
 168  * I'm keeping it in one place rather than spread around
 169  */
 170 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 171                                 pte_t *ptep, pte_t pte, int percpu)
 172 {
 173 #if defined(CONFIG_PPC_STD_MMU_32) && defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_PTE_64BIT)
 174         /* First case is 32-bit Hash MMU in SMP mode with 32-bit PTEs. We use the
 175          * helper pte_update() which does an atomic update. We need to do that
 176          * because a concurrent invalidation can clear _PAGE_HASHPTE. If it's a
 177          * per-CPU PTE such as a kmap_atomic, we do a simple update preserving
 178          * the hash bits instead (ie, same as the non-SMP case)
 179          */
 180         if (percpu)
 181                 *ptep = __pte((pte_val(*ptep) & _PAGE_HASHPTE)
 182                               | (pte_val(pte) & ~_PAGE_HASHPTE));
 183         else
 184                 pte_update(ptep, ~_PAGE_HASHPTE, pte_val(pte));
 185
 186 #elif defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PTE_64BIT)
 187         /* Second case is 32-bit with 64-bit PTE.  In this case, we
 188          * can just store as long as we do the two halves in the right order
 189          * with a barrier in between. This is possible because we take care,
 190          * in the hash code, to pre-invalidate if the PTE was already hashed,
 191          * which synchronizes us with any concurrent invalidation.
 192          * In the percpu case, we also fallback to the simple update preserving
 193          * the hash bits
 194          */
 195         if (percpu) {
 196                 *ptep = __pte((pte_val(*ptep) & _PAGE_HASHPTE)
 197                               | (pte_val(pte) & ~_PAGE_HASHPTE));
 198                 return;
 199         }
 200 #if _PAGE_HASHPTE != 0
 201         if (pte_val(*ptep) & _PAGE_HASHPTE)
 202                 flush_hash_entry(mm, ptep, addr);
 203 #endif
 204         __asm__ __volatile__("\
 205                 stw%U0%X0 %2,%0\n\
 206                 eieio\n\
 207                 stw%U0%X0 %L2,%1"
 208         : "=m" (*ptep), "=m" (*((unsigned char *)ptep+4))
 209         : "r" (pte) : "memory");
 210
 211 #elif defined(CONFIG_PPC_STD_MMU_32)
 212         /* Third case is 32-bit hash table in UP mode, we need to preserve
 213          * the _PAGE_HASHPTE bit since we may not have invalidated the previous
 214          * translation in the hash yet (done in a subsequent flush_tlb_xxx())
 215          * and see we need to keep track that this PTE needs invalidating
 216          */
 217         *ptep = __pte((pte_val(*ptep) & _PAGE_HASHPTE)
 218                       | (pte_val(pte) & ~_PAGE_HASHPTE));
 219
 220 #else
 221         /* Anything else just stores the PTE normally. That covers all 64-bit
 222          * cases, and 32-bit non-hash with 32-bit PTEs.
 223          */
 224         *ptep = pte;
 225 #endif
 226 }
 227
 228
 229 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 230 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 231                                  pte_t *ptep, pte_t entry, int dirty);
 232
 233 /*
 234  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
 235  */
 236
 237 #define _PAGE_CACHE_CTL (_PAGE_COHERENT | _PAGE_GUARDED | _PAGE_NO_CACHE | \
 238                          _PAGE_WRITETHRU)
 239
 240 #define pgprot_noncached(prot)    (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 241                                             _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED))
 242
 243 #define pgprot_noncached_wc(prot) (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 244                                             _PAGE_NO_CACHE))
 245
 246 #define pgprot_cached(prot)       (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 247                                             _PAGE_COHERENT))
 248
 249 #define pgprot_cached_wthru(prot) (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 250                                             _PAGE_COHERENT | _PAGE_WRITETHRU))
 251
 252 #define pgprot_cached_noncoherent(prot) \
 253                 (__pgprot(pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL))
 254
 255 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached_wc
 256
 257 struct file;
 258 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 259                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 260 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 261
 262 /*
 263  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 264  * for zero-mapped memory areas etc..
 265  */
 266 extern unsigned long empty_zero_page[];
 267 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 268
 269 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
 270
 271 void limit_zone_pfn(enum zone_type zone, unsigned long max_pfn);
 272 int dma_pfn_limit_to_zone(u64 pfn_limit);
 273 extern void paging_init(void);
 274
 275 /*
 276  * kern_addr_valid is intended to indicate whether an address is a valid
 277  * kernel address.  Most 32-bit archs define it as always true (like this)
 278  * but most 64-bit archs actually perform a test.  What should we do here?
 279  */
 280 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 281
 282 #include <asm-generic/pgtable.h>
 283
 284
 285 /*
 286  * This gets called at the end of handling a page fault, when
 287  * the kernel has put a new PTE into the page table for the process.
 288  * We use it to ensure coherency between the i-cache and d-cache
 289  * for the page which has just been mapped in.
 290  * On machines which use an MMU hash table, we use this to put a
 291  * corresponding HPTE into the hash table ahead of time, instead of
 292  * waiting for the inevitable extra hash-table miss exception.
 293  */
 294 extern void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t *);
 295
 296 extern int gup_hugepte(pte_t *ptep, unsigned long sz, unsigned long addr,
 297                        unsigned long end, int write,
 298                        struct page **pages, int *nr);
 299 #ifndef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 300 #define pmd_large(pmd)          0
 301 #define has_transparent_hugepage() 0
 302 #endif
 303 pte_t *find_linux_pte_or_hugepte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea,
 304                                  unsigned *shift);
 305
 306 static inline pte_t *lookup_linux_ptep(pgd_t *pgdir, unsigned long hva,
 307                                      unsigned long *pte_sizep)
 308 {
 309         pte_t *ptep;
 310         unsigned long ps = *pte_sizep;
 311         unsigned int shift;
 312
 313         ptep = find_linux_pte_or_hugepte(pgdir, hva, &shift);
 314         if (!ptep)
 315                 return NULL;
 316         if (shift)
 317                 *pte_sizep = 1ul << shift;
 318         else
 319                 *pte_sizep = PAGE_SIZE;
 320
 321         if (ps > *pte_sizep)
 322                 return NULL;
 323
 324         return ptep;
 325 }
 326 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 327
 328 #endif /* __KERNEL__ */
 329 #endif /* _ASM_POWERPC_PGTABLE_H */