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 /*
   5  * Common bits between hash and Radix page table
   6  */
   7 #define _PAGE_BIT_SWAP_TYPE     0
   8
   9 #define _PAGE_RO                0
  10
  11 #define _PAGE_EXEC              0x00001 /* execute permission */
  12 #define _PAGE_WRITE             0x00002 /* write access allowed */
  13 #define _PAGE_READ              0x00004 /* read access allowed */
  14 #define _PAGE_RW                (_PAGE_READ | _PAGE_WRITE)
  15 #define _PAGE_RWX               (_PAGE_READ | _PAGE_WRITE | _PAGE_EXEC)
  16 #define _PAGE_PRIVILEGED        0x00008 /* kernel access only */
  17 #define _PAGE_SAO               0x00010 /* Strong access order */
  18 #define _PAGE_NON_IDEMPOTENT    0x00020 /* non idempotent memory */
  19 #define _PAGE_TOLERANT          0x00030 /* tolerant memory, cache inhibited */
  20 #define _PAGE_DIRTY             0x00080 /* C: page changed */
  21 #define _PAGE_ACCESSED          0x00100 /* R: page referenced */
  22 /*
  23  * Software bits
  24  */
  25 #define _RPAGE_SW0              0x2000000000000000UL
  26 #define _RPAGE_SW1              0x00800
  27 #define _RPAGE_SW2              0x00400
  28 #define _RPAGE_SW3              0x00200
  29 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
  30 #define _PAGE_SOFT_DIRTY        _RPAGE_SW3 /* software: software dirty tracking */
  31 #else
  32 #define _PAGE_SOFT_DIRTY        0x00000
  33 #endif
  34 #define _PAGE_SPECIAL           _RPAGE_SW2 /* software: special page */
  35
  36
  37 #define _PAGE_PTE               (1ul << 62)     /* distinguishes PTEs from pointers */
  38 #define _PAGE_PRESENT           (1ul << 63)     /* pte contains a translation */
  39 /*
  40  * Drivers request for cache inhibited pte mapping using _PAGE_NO_CACHE
  41  * Instead of fixing all of them, add an alternate define which
  42  * maps CI pte mapping.
  43  */
  44 #define _PAGE_NO_CACHE          _PAGE_TOLERANT
  45 /*
  46  * We support 57 bit real address in pte. Clear everything above 57, and
  47  * every thing below PAGE_SHIFT;
  48  */
  49 #define PTE_RPN_MASK    (((1UL << 57) - 1) & (PAGE_MASK))
  50 /*
  51  * set of bits not changed in pmd_modify. Even though we have hash specific bits
  52  * in here, on radix we expect them to be zero.
  53  */
  54 #define _HPAGE_CHG_MASK (PTE_RPN_MASK | _PAGE_HPTEFLAGS | _PAGE_DIRTY | \
  55                          _PAGE_ACCESSED | H_PAGE_THP_HUGE | _PAGE_PTE | \
  56                          _PAGE_SOFT_DIRTY)
  57 /*
  58  * user access blocked by key
  59  */
  60 #define _PAGE_KERNEL_RW         (_PAGE_PRIVILEGED | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY)
  61 #define _PAGE_KERNEL_RO          (_PAGE_PRIVILEGED | _PAGE_READ)
  62 #define _PAGE_KERNEL_RWX        (_PAGE_PRIVILEGED | _PAGE_DIRTY |       \
  63                                  _PAGE_RW | _PAGE_EXEC)
  64 /*
  65  * No page size encoding in the linux PTE
  66  */
  67 #define _PAGE_PSIZE             0
  68 /*
  69  * _PAGE_CHG_MASK masks of bits that are to be preserved across
  70  * pgprot changes
  71  */
  72 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_RPN_MASK | _PAGE_HPTEFLAGS | _PAGE_DIRTY | \
  73                          _PAGE_ACCESSED | _PAGE_SPECIAL | _PAGE_PTE |   \
  74                          _PAGE_SOFT_DIRTY)
  75 /*
  76  * Mask of bits returned by pte_pgprot()
  77  */
  78 #define PAGE_PROT_BITS  (_PAGE_SAO | _PAGE_NON_IDEMPOTENT | _PAGE_TOLERANT | \
  79                          H_PAGE_4K_PFN | _PAGE_PRIVILEGED | _PAGE_ACCESSED | \
  80                          _PAGE_READ | _PAGE_WRITE |  _PAGE_DIRTY | _PAGE_EXEC | \
  81                          _PAGE_SOFT_DIRTY)
  82 /*
  83  * We define 2 sets of base prot bits, one for basic pages (ie,
  84  * cacheable kernel and user pages) and one for non cacheable
  85  * pages. We always set _PAGE_COHERENT when SMP is enabled or
  86  * the processor might need it for DMA coherency.
  87  */
  88 #define _PAGE_BASE_NC   (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_PSIZE)
  89 #define _PAGE_BASE      (_PAGE_BASE_NC)
  90
  91 /* Permission masks used to generate the __P and __S table,
  92  *
  93  * Note:__pgprot is defined in arch/powerpc/include/asm/page.h
  94  *
  95  * Write permissions imply read permissions for now (we could make write-only
  96  * pages on BookE but we don't bother for now). Execute permission control is
  97  * possible on platforms that define _PAGE_EXEC
  98  *
  99  * Note due to the way vm flags are laid out, the bits are XWR
 100  */
 101 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_PRIVILEGED)
 102 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW)
 103 #define PAGE_SHARED_X   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC)
 104 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ)
 105 #define PAGE_COPY_X     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_EXEC)
 106 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ)
 107 #define PAGE_READONLY_X __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_EXEC)
 108
 109 #define __P000  PAGE_NONE
 110 #define __P001  PAGE_READONLY
 111 #define __P010  PAGE_COPY
 112 #define __P011  PAGE_COPY
 113 #define __P100  PAGE_READONLY_X
 114 #define __P101  PAGE_READONLY_X
 115 #define __P110  PAGE_COPY_X
 116 #define __P111  PAGE_COPY_X
 117
 118 #define __S000  PAGE_NONE
 119 #define __S001  PAGE_READONLY
 120 #define __S010  PAGE_SHARED
 121 #define __S011  PAGE_SHARED
 122 #define __S100  PAGE_READONLY_X
 123 #define __S101  PAGE_READONLY_X
 124 #define __S110  PAGE_SHARED_X
 125 #define __S111  PAGE_SHARED_X
 126
 127 /* Permission masks used for kernel mappings */
 128 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RW)
 129 #define PAGE_KERNEL_NC  __pgprot(_PAGE_BASE_NC | _PAGE_KERNEL_RW | \
 130                                  _PAGE_TOLERANT)
 131 #define PAGE_KERNEL_NCG __pgprot(_PAGE_BASE_NC | _PAGE_KERNEL_RW | \
 132                                  _PAGE_NON_IDEMPOTENT)
 133 #define PAGE_KERNEL_X   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RWX)
 134 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RO)
 135 #define PAGE_KERNEL_ROX __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_ROX)
 136
 137 /*
 138  * Protection used for kernel text. We want the debuggers to be able to
 139  * set breakpoints anywhere, so don't write protect the kernel text
 140  * on platforms where such control is possible.
 141  */
 142 #if defined(CONFIG_KGDB) || defined(CONFIG_XMON) || defined(CONFIG_BDI_SWITCH) || \
 143         defined(CONFIG_KPROBES) || defined(CONFIG_DYNAMIC_FTRACE)
 144 #define PAGE_KERNEL_TEXT        PAGE_KERNEL_X
 145 #else
 146 #define PAGE_KERNEL_TEXT        PAGE_KERNEL_ROX
 147 #endif
 148
 149 /* Make modules code happy. We don't set RO yet */
 150 #define PAGE_KERNEL_EXEC        PAGE_KERNEL_X
 151 #define PAGE_AGP                (PAGE_KERNEL_NC)
 152
 153 #ifndef __ASSEMBLY__
 154 /*
 155  * page table defines
 156  */
 157 extern unsigned long __pte_index_size;
 158 extern unsigned long __pmd_index_size;
 159 extern unsigned long __pud_index_size;
 160 extern unsigned long __pgd_index_size;
 161 extern unsigned long __pmd_cache_index;
 162 #define PTE_INDEX_SIZE  __pte_index_size
 163 #define PMD_INDEX_SIZE  __pmd_index_size
 164 #define PUD_INDEX_SIZE  __pud_index_size
 165 #define PGD_INDEX_SIZE  __pgd_index_size
 166 #define PMD_CACHE_INDEX __pmd_cache_index
 167 /*
 168  * Because of use of pte fragments and THP, size of page table
 169  * are not always derived out of index size above.
 170  */
 171 extern unsigned long __pte_table_size;
 172 extern unsigned long __pmd_table_size;
 173 extern unsigned long __pud_table_size;
 174 extern unsigned long __pgd_table_size;
 175 #define PTE_TABLE_SIZE  __pte_table_size
 176 #define PMD_TABLE_SIZE  __pmd_table_size
 177 #define PUD_TABLE_SIZE  __pud_table_size
 178 #define PGD_TABLE_SIZE  __pgd_table_size
 179
 180 extern unsigned long __pmd_val_bits;
 181 extern unsigned long __pud_val_bits;
 182 extern unsigned long __pgd_val_bits;
 183 #define PMD_VAL_BITS    __pmd_val_bits
 184 #define PUD_VAL_BITS    __pud_val_bits
 185 #define PGD_VAL_BITS    __pgd_val_bits
 186
 187 extern unsigned long __pte_frag_nr;
 188 #define PTE_FRAG_NR __pte_frag_nr
 189 extern unsigned long __pte_frag_size_shift;
 190 #define PTE_FRAG_SIZE_SHIFT __pte_frag_size_shift
 191 #define PTE_FRAG_SIZE (1UL << PTE_FRAG_SIZE_SHIFT)
 192 /*
 193  * Pgtable size used by swapper, init in asm code
 194  */
 195 #define MAX_PGD_TABLE_SIZE (sizeof(pgd_t) << RADIX_PGD_INDEX_SIZE)
 196
 197 #define PTRS_PER_PTE    (1 << PTE_INDEX_SIZE)
 198 #define PTRS_PER_PMD    (1 << PMD_INDEX_SIZE)
 199 #define PTRS_PER_PUD    (1 << PUD_INDEX_SIZE)
 200 #define PTRS_PER_PGD    (1 << PGD_INDEX_SIZE)
 201
 202 /* PMD_SHIFT determines what a second-level page table entry can map */
 203 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + PTE_INDEX_SIZE)
 204 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
 205 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
 206
 207 /* PUD_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
 208 #define PUD_SHIFT       (PMD_SHIFT + PMD_INDEX_SIZE)
 209 #define PUD_SIZE        (1UL << PUD_SHIFT)
 210 #define PUD_MASK        (~(PUD_SIZE-1))
 211
 212 /* PGDIR_SHIFT determines what a fourth-level page table entry can map */
 213 #define PGDIR_SHIFT     (PUD_SHIFT + PUD_INDEX_SIZE)
 214 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
 215 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
 216
 217 /* Bits to mask out from a PMD to get to the PTE page */
 218 #define PMD_MASKED_BITS         0xc0000000000000ffUL
 219 /* Bits to mask out from a PUD to get to the PMD page */
 220 #define PUD_MASKED_BITS         0xc0000000000000ffUL
 221 /* Bits to mask out from a PGD to get to the PUD page */
 222 #define PGD_MASKED_BITS         0xc0000000000000ffUL
 223
 224 extern unsigned long __vmalloc_start;
 225 extern unsigned long __vmalloc_end;
 226 #define VMALLOC_START   __vmalloc_start
 227 #define VMALLOC_END     __vmalloc_end
 228
 229 extern unsigned long __kernel_virt_start;
 230 extern unsigned long __kernel_virt_size;
 231 #define KERN_VIRT_START __kernel_virt_start
 232 #define KERN_VIRT_SIZE  __kernel_virt_size
 233 extern struct page *vmemmap;
 234 extern unsigned long ioremap_bot;
 235 extern unsigned long pci_io_base;
 236 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 237
 238 #include <asm/book3s/64/hash.h>
 239 #include <asm/book3s/64/radix.h>
 240
 241 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 242 #include <asm/book3s/64/pgtable-64k.h>
 243 #else
 244 #include <asm/book3s/64/pgtable-4k.h>
 245 #endif
 246
 247 #include <asm/barrier.h>
 248 /*
 249  * The second half of the kernel virtual space is used for IO mappings,
 250  * it's itself carved into the PIO region (ISA and PHB IO space) and
 251  * the ioremap space
 252  *
 253  *  ISA_IO_BASE = KERN_IO_START, 64K reserved area
 254  *  PHB_IO_BASE = ISA_IO_BASE + 64K to ISA_IO_BASE + 2G, PHB IO spaces
 255  * IOREMAP_BASE = ISA_IO_BASE + 2G to VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE
 256  */
 257 #define KERN_IO_START   (KERN_VIRT_START + (KERN_VIRT_SIZE >> 1))
 258 #define FULL_IO_SIZE    0x80000000ul
 259 #define  ISA_IO_BASE    (KERN_IO_START)
 260 #define  ISA_IO_END     (KERN_IO_START + 0x10000ul)
 261 #define  PHB_IO_BASE    (ISA_IO_END)
 262 #define  PHB_IO_END     (KERN_IO_START + FULL_IO_SIZE)
 263 #define IOREMAP_BASE    (PHB_IO_END)
 264 #define IOREMAP_END     (KERN_VIRT_START + KERN_VIRT_SIZE)
 265
 266 /* Advertise special mapping type for AGP */
 267 #define HAVE_PAGE_AGP
 268
 269 /* Advertise support for _PAGE_SPECIAL */
 270 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 271
 272 #ifndef __ASSEMBLY__
 273
 274 /*
 275  * This is the default implementation of various PTE accessors, it's
 276  * used in all cases except Book3S with 64K pages where we have a
 277  * concept of sub-pages
 278  */
 279 #ifndef __real_pte
 280
 281 #define __real_pte(e,p)         ((real_pte_t){(e)})
 282 #define __rpte_to_pte(r)        ((r).pte)
 283 #define __rpte_to_hidx(r,index) (pte_val(__rpte_to_pte(r)) >> H_PAGE_F_GIX_SHIFT)
 284
 285 #define pte_iterate_hashed_subpages(rpte, psize, va, index, shift)       \
 286         do {                                                             \
 287                 index = 0;                                               \
 288                 shift = mmu_psize_defs[psize].shift;                     \
 289
 290 #define pte_iterate_hashed_end() } while(0)
 291
 292 /*
 293  * We expect this to be called only for user addresses or kernel virtual
 294  * addresses other than the linear mapping.
 295  */
 296 #define pte_pagesize_index(mm, addr, pte)       MMU_PAGE_4K
 297
 298 #endif /* __real_pte */
 299
 300 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 301                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
 302                                        unsigned long set, int huge)
 303 {
 304         if (radix_enabled())
 305                 return radix__pte_update(mm, addr, ptep, clr, set, huge);
 306         return hash__pte_update(mm, addr, ptep, clr, set, huge);
 307 }
 308 /*
 309  * For hash even if we have _PAGE_ACCESSED = 0, we do a pte_update.
 310  * We currently remove entries from the hashtable regardless of whether
 311  * the entry was young or dirty.
 312  *
 313  * We should be more intelligent about this but for the moment we override
 314  * these functions and force a tlb flush unconditionally
 315  * For radix: H_PAGE_HASHPTE should be zero. Hence we can use the same
 316  * function for both hash and radix.
 317  */
 318 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
 319                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
 320 {
 321         unsigned long old;
 322
 323         if ((pte_raw(*ptep) & cpu_to_be64(_PAGE_ACCESSED | H_PAGE_HASHPTE)) == 0)
 324                 return 0;
 325         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0, 0);
 326         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
 327 }
 328
 329 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 330 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)        \
 331 ({                                                              \
 332         int __r;                                                \
 333         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
 334         __r;                                                    \
 335 })
 336
 337 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 338 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 339                                       pte_t *ptep)
 340 {
 341         if ((pte_raw(*ptep) & cpu_to_be64(_PAGE_WRITE)) == 0)
 342                 return;
 343
 344         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_WRITE, 0, 0);
 345 }
 346
 347 static inline void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 348                                            unsigned long addr, pte_t *ptep)
 349 {
 350         if ((pte_raw(*ptep) & cpu_to_be64(_PAGE_WRITE)) == 0)
 351                 return;
 352
 353         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_WRITE, 0, 1);
 354 }
 355
 356 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 357 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 358                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
 359 {
 360         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 361         return __pte(old);
 362 }
 363
 364 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 365                              pte_t * ptep)
 366 {
 367         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 368 }
 369
 370 static inline int pte_write(pte_t pte)
 371 {
 372         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_WRITE));
 373 }
 374
 375 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 376 {
 377         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_DIRTY));
 378 }
 379
 380 static inline int pte_young(pte_t pte)
 381 {
 382         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_ACCESSED));
 383 }
 384
 385 static inline int pte_special(pte_t pte)
 386 {
 387         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_SPECIAL));
 388 }
 389
 390 static inline pgprot_t pte_pgprot(pte_t pte)    { return __pgprot(pte_val(pte) & PAGE_PROT_BITS); }
 391
 392 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 393 static inline bool pte_soft_dirty(pte_t pte)
 394 {
 395         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_SOFT_DIRTY));
 396 }
 397
 398 static inline pte_t pte_mksoft_dirty(pte_t pte)
 399 {
 400         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 401 }
 402
 403 static inline pte_t pte_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 404 {
 405         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SOFT_DIRTY);
 406 }
 407 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 408
 409 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 410 /*
 411  * These work without NUMA balancing but the kernel does not care. See the
 412  * comment in include/asm-generic/pgtable.h . On powerpc, this will only
 413  * work for user pages and always return true for kernel pages.
 414  */
 415 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 416 {
 417         return (pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_PRESENT | _PAGE_PRIVILEGED)) ==
 418                 cpu_to_be64(_PAGE_PRESENT | _PAGE_PRIVILEGED);
 419 }
 420 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 421
 422 static inline int pte_present(pte_t pte)
 423 {
 424         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_PRESENT));
 425 }
 426 /*
 427  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 428  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 429  *
 430  * Even if PTEs can be unsigned long long, a PFN is always an unsigned
 431  * long for now.
 432  */
 433 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
 434 {
 435         return __pte((((pte_basic_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) & PTE_RPN_MASK) |
 436                      pgprot_val(pgprot));
 437 }
 438
 439 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 440 {
 441         return (pte_val(pte) & PTE_RPN_MASK) >> PAGE_SHIFT;
 442 }
 443
 444 /* Generic modifiers for PTE bits */
 445 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 446 {
 447         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_WRITE);
 448 }
 449
 450 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 451 {
 452         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_DIRTY);
 453 }
 454
 455 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 456 {
 457         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_ACCESSED);
 458 }
 459
 460 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 461 {
 462         /*
 463          * write implies read, hence set both
 464          */
 465         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
 466 }
 467
 468 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 469 {
 470         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY | _PAGE_SOFT_DIRTY);
 471 }
 472
 473 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 474 {
 475         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 476 }
 477
 478 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 479 {
 480         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SPECIAL);
 481 }
 482
 483 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 484 {
 485         return pte;
 486 }
 487
 488 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 489 {
 490         /* FIXME!! check whether this need to be a conditional */
 491         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot));
 492 }
 493
 494 static inline bool pte_user(pte_t pte)
 495 {
 496         return !(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_PRIVILEGED));
 497 }
 498
 499 /* Encode and de-code a swap entry */
 500 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() do { \
 501         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > SWP_TYPE_BITS); \
 502         /*                                                      \
 503          * Don't have overlapping bits with _PAGE_HPTEFLAGS     \
 504          * We filter HPTEFLAGS on set_pte.                      \
 505          */                                                     \
 506         BUILD_BUG_ON(_PAGE_HPTEFLAGS & (0x1f << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE)); \
 507         BUILD_BUG_ON(_PAGE_HPTEFLAGS & _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);   \
 508         } while (0)
 509 /*
 510  * on pte we don't need handle RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_SHIFT;
 511  */
 512 #define SWP_TYPE_BITS 5
 513 #define __swp_type(x)           (((x).val >> _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 514                                 & ((1UL << SWP_TYPE_BITS) - 1))
 515 #define __swp_offset(x)         (((x).val & PTE_RPN_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 516 #define __swp_entry(type, offset)       ((swp_entry_t) { \
 517                                 ((type) << _PAGE_BIT_SWAP_TYPE) \
 518                                 | (((offset) << PAGE_SHIFT) & PTE_RPN_MASK)})
 519 /*
 520  * swp_entry_t must be independent of pte bits. We build a swp_entry_t from
 521  * swap type and offset we get from swap and convert that to pte to find a
 522  * matching pte in linux page table.
 523  * Clear bits not found in swap entries here.
 524  */
 525 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val((pte)) & ~_PAGE_PTE })
 526 #define __swp_entry_to_pte(x)   __pte((x).val | _PAGE_PTE)
 527
 528 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 529 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY   (1UL << (SWP_TYPE_BITS + _PAGE_BIT_SWAP_TYPE))
 530 #else
 531 #define _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY    0UL
 532 #endif /* CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY */
 533
 534 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 535 static inline pte_t pte_swp_mksoft_dirty(pte_t pte)
 536 {
 537         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
 538 }
 539
 540 static inline bool pte_swp_soft_dirty(pte_t pte)
 541 {
 542         return !!(pte_raw(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_SWP_SOFT_DIRTY));
 543 }
 544
 545 static inline pte_t pte_swp_clear_soft_dirty(pte_t pte)
 546 {
 547         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SWP_SOFT_DIRTY);
 548 }
 549 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 550
 551 static inline bool check_pte_access(unsigned long access, unsigned long ptev)
 552 {
 553         /*
 554          * This check for _PAGE_RWX and _PAGE_PRESENT bits
 555          */
 556         if (access & ~ptev)
 557                 return false;
 558         /*
 559          * This check for access to privilege space
 560          */
 561         if ((access & _PAGE_PRIVILEGED) != (ptev & _PAGE_PRIVILEGED))
 562                 return false;
 563
 564         return true;
 565 }
 566 /*
 567  * Generic functions with hash/radix callbacks
 568  */
 569
 570 static inline void __ptep_set_access_flags(struct mm_struct *mm,
 571                                            pte_t *ptep, pte_t entry)
 572 {
 573         if (radix_enabled())
 574                 return radix__ptep_set_access_flags(mm, ptep, entry);
 575         return hash__ptep_set_access_flags(ptep, entry);
 576 }
 577
 578 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 579 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
 580 {
 581         if (radix_enabled())
 582                 return radix__pte_same(pte_a, pte_b);
 583         return hash__pte_same(pte_a, pte_b);
 584 }
 585
 586 static inline int pte_none(pte_t pte)
 587 {
 588         if (radix_enabled())
 589                 return radix__pte_none(pte);
 590         return hash__pte_none(pte);
 591 }
 592
 593 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 594                                 pte_t *ptep, pte_t pte, int percpu)
 595 {
 596         if (radix_enabled())
 597                 return radix__set_pte_at(mm, addr, ptep, pte, percpu);
 598         return hash__set_pte_at(mm, addr, ptep, pte, percpu);
 599 }
 600
 601 #define _PAGE_CACHE_CTL (_PAGE_NON_IDEMPOTENT | _PAGE_TOLERANT)
 602
 603 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 604 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t prot)
 605 {
 606         return __pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) |
 607                         _PAGE_NON_IDEMPOTENT);
 608 }
 609
 610 #define pgprot_noncached_wc pgprot_noncached_wc
 611 static inline pgprot_t pgprot_noncached_wc(pgprot_t prot)
 612 {
 613         return __pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) |
 614                         _PAGE_TOLERANT);
 615 }
 616
 617 #define pgprot_cached pgprot_cached
 618 static inline pgprot_t pgprot_cached(pgprot_t prot)
 619 {
 620         return __pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL));
 621 }
 622
 623 #define pgprot_writecombine pgprot_writecombine
 624 static inline pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t prot)
 625 {
 626         return pgprot_noncached_wc(prot);
 627 }
 628 /*
 629  * check a pte mapping have cache inhibited property
 630  */
 631 static inline bool pte_ci(pte_t pte)
 632 {
 633         unsigned long pte_v = pte_val(pte);
 634
 635         if (((pte_v & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_TOLERANT) ||
 636             ((pte_v & _PAGE_CACHE_CTL) == _PAGE_NON_IDEMPOTENT))
 637                 return true;
 638         return false;
 639 }
 640
 641 static inline void pmd_set(pmd_t *pmdp, unsigned long val)
 642 {
 643         *pmdp = __pmd(val);
 644 }
 645
 646 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 647 {
 648         *pmdp = __pmd(0);
 649 }
 650
 651 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 652 {
 653         return !pmd_raw(pmd);
 654 }
 655
 656 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 657 {
 658
 659         return !pmd_none(pmd);
 660 }
 661
 662 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 663 {
 664         if (radix_enabled())
 665                 return radix__pmd_bad(pmd);
 666         return hash__pmd_bad(pmd);
 667 }
 668
 669 static inline void pud_set(pud_t *pudp, unsigned long val)
 670 {
 671         *pudp = __pud(val);
 672 }
 673
 674 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 675 {
 676         *pudp = __pud(0);
 677 }
 678
 679 static inline int pud_none(pud_t pud)
 680 {
 681         return !pud_raw(pud);
 682 }
 683
 684 static inline int pud_present(pud_t pud)
 685 {
 686         return !pud_none(pud);
 687 }
 688
 689 extern struct page *pud_page(pud_t pud);
 690 extern struct page *pmd_page(pmd_t pmd);
 691 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 692 {
 693         return __pte_raw(pud_raw(pud));
 694 }
 695
 696 static inline pud_t pte_pud(pte_t pte)
 697 {
 698         return __pud_raw(pte_raw(pte));
 699 }
 700 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 701
 702 static inline int pud_bad(pud_t pud)
 703 {
 704         if (radix_enabled())
 705                 return radix__pud_bad(pud);
 706         return hash__pud_bad(pud);
 707 }
 708
 709
 710 #define pgd_write(pgd)          pte_write(pgd_pte(pgd))
 711 static inline void pgd_set(pgd_t *pgdp, unsigned long val)
 712 {
 713         *pgdp = __pgd(val);
 714 }
 715
 716 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 717 {
 718         *pgdp = __pgd(0);
 719 }
 720
 721 static inline int pgd_none(pgd_t pgd)
 722 {
 723         return !pgd_raw(pgd);
 724 }
 725
 726 static inline int pgd_present(pgd_t pgd)
 727 {
 728         return !pgd_none(pgd);
 729 }
 730
 731 static inline pte_t pgd_pte(pgd_t pgd)
 732 {
 733         return __pte_raw(pgd_raw(pgd));
 734 }
 735
 736 static inline pgd_t pte_pgd(pte_t pte)
 737 {
 738         return __pgd_raw(pte_raw(pte));
 739 }
 740
 741 static inline int pgd_bad(pgd_t pgd)
 742 {
 743         if (radix_enabled())
 744                 return radix__pgd_bad(pgd);
 745         return hash__pgd_bad(pgd);
 746 }
 747
 748 extern struct page *pgd_page(pgd_t pgd);
 749
 750 /* Pointers in the page table tree are physical addresses */
 751 #define __pgtable_ptr_val(ptr)  __pa(ptr)
 752
 753 #define pmd_page_vaddr(pmd)     __va(pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
 754 #define pud_page_vaddr(pud)     __va(pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
 755 #define pgd_page_vaddr(pgd)     __va(pgd_val(pgd) & ~PGD_MASKED_BITS)
 756
 757 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 758 #define pud_index(address) (((address) >> (PUD_SHIFT)) & (PTRS_PER_PUD - 1))
 759 #define pmd_index(address) (((address) >> (PMD_SHIFT)) & (PTRS_PER_PMD - 1))
 760 #define pte_index(address) (((address) >> (PAGE_SHIFT)) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 761
 762 /*
 763  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region
 764  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
 765  */
 766
 767 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 768
 769 #define pud_offset(pgdp, addr)  \
 770         (((pud_t *) pgd_page_vaddr(*(pgdp))) + pud_index(addr))
 771 #define pmd_offset(pudp,addr) \
 772         (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + pmd_index(addr))
 773 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
 774         (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + pte_index(addr))
 775
 776 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 777 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
 778
 779 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 780 /* This now only contains the vmalloc pages */
 781 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 782
 783 #define pte_ERROR(e) \
 784         pr_err("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 785 #define pmd_ERROR(e) \
 786         pr_err("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 787 #define pud_ERROR(e) \
 788         pr_err("%s:%d: bad pud %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pud_val(e))
 789 #define pgd_ERROR(e) \
 790         pr_err("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 791
 792 static inline int map_kernel_page(unsigned long ea, unsigned long pa,
 793                                   unsigned long flags)
 794 {
 795         if (radix_enabled()) {
 796 #if defined(CONFIG_PPC_RADIX_MMU) && defined(DEBUG_VM)
 797                 unsigned long page_size = 1 << mmu_psize_defs[mmu_io_psize].shift;
 798                 WARN((page_size != PAGE_SIZE), "I/O page size != PAGE_SIZE");
 799 #endif
 800                 return radix__map_kernel_page(ea, pa, __pgprot(flags), PAGE_SIZE);
 801         }
 802         return hash__map_kernel_page(ea, pa, flags);
 803 }
 804
 805 static inline int __meminit vmemmap_create_mapping(unsigned long start,
 806                                                    unsigned long page_size,
 807                                                    unsigned long phys)
 808 {
 809         if (radix_enabled())
 810                 return radix__vmemmap_create_mapping(start, page_size, phys);
 811         return hash__vmemmap_create_mapping(start, page_size, phys);
 812 }
 813
 814 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 815 static inline void vmemmap_remove_mapping(unsigned long start,
 816                                           unsigned long page_size)
 817 {
 818         if (radix_enabled())
 819                 return radix__vmemmap_remove_mapping(start, page_size);
 820         return hash__vmemmap_remove_mapping(start, page_size);
 821 }
 822 #endif
 823 struct page *realmode_pfn_to_page(unsigned long pfn);
 824
 825 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 826 {
 827         return __pte_raw(pmd_raw(pmd));
 828 }
 829
 830 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 831 {
 832         return __pmd_raw(pte_raw(pte));
 833 }
 834
 835 static inline pte_t *pmdp_ptep(pmd_t *pmd)
 836 {
 837         return (pte_t *)pmd;
 838 }
 839 #define pmd_pfn(pmd)            pte_pfn(pmd_pte(pmd))
 840 #define pmd_dirty(pmd)          pte_dirty(pmd_pte(pmd))
 841 #define pmd_young(pmd)          pte_young(pmd_pte(pmd))
 842 #define pmd_mkold(pmd)          pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)))
 843 #define pmd_wrprotect(pmd)      pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)))
 844 #define pmd_mkdirty(pmd)        pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)))
 845 #define pmd_mkclean(pmd)        pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)))
 846 #define pmd_mkyoung(pmd)        pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)))
 847 #define pmd_mkwrite(pmd)        pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)))
 848
 849 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY
 850 #define pmd_soft_dirty(pmd)    pte_soft_dirty(pmd_pte(pmd))
 851 #define pmd_mksoft_dirty(pmd)  pte_pmd(pte_mksoft_dirty(pmd_pte(pmd)))
 852 #define pmd_clear_soft_dirty(pmd) pte_pmd(pte_clear_soft_dirty(pmd_pte(pmd)))
 853 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_SOFT_DIRTY */
 854
 855 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 856 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 857 {
 858         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 859 }
 860 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 861
 862 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 863 #define pmd_write(pmd)          pte_write(pmd_pte(pmd))
 864
 865 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 866 extern pmd_t pfn_pmd(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot);
 867 extern pmd_t mk_pmd(struct page *page, pgprot_t pgprot);
 868 extern pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot);
 869 extern void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 870                        pmd_t *pmdp, pmd_t pmd);
 871 extern void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
 872                                  pmd_t *pmd);
 873 extern int hash__has_transparent_hugepage(void);
 874 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 875 {
 876         if (radix_enabled())
 877                 return radix__has_transparent_hugepage();
 878         return hash__has_transparent_hugepage();
 879 }
 880 #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage
 881
 882 static inline unsigned long
 883 pmd_hugepage_update(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pmd_t *pmdp,
 884                     unsigned long clr, unsigned long set)
 885 {
 886         if (radix_enabled())
 887                 return radix__pmd_hugepage_update(mm, addr, pmdp, clr, set);
 888         return hash__pmd_hugepage_update(mm, addr, pmdp, clr, set);
 889 }
 890
 891 static inline int pmd_large(pmd_t pmd)
 892 {
 893         return !!(pmd_raw(pmd) & cpu_to_be64(_PAGE_PTE));
 894 }
 895
 896 static inline pmd_t pmd_mknotpresent(pmd_t pmd)
 897 {
 898         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~_PAGE_PRESENT);
 899 }
 900 /*
 901  * For radix we should always find H_PAGE_HASHPTE zero. Hence
 902  * the below will work for radix too
 903  */
 904 static inline int __pmdp_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
 905                                               unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
 906 {
 907         unsigned long old;
 908
 909         if ((pmd_raw(*pmdp) & cpu_to_be64(_PAGE_ACCESSED | H_PAGE_HASHPTE)) == 0)
 910                 return 0;
 911         old = pmd_hugepage_update(mm, addr, pmdp, _PAGE_ACCESSED, 0);
 912         return ((old & _PAGE_ACCESSED) != 0);
 913 }
 914
 915 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 916 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 917                                       pmd_t *pmdp)
 918 {
 919
 920         if ((pmd_raw(*pmdp) & cpu_to_be64(_PAGE_WRITE)) == 0)
 921                 return;
 922
 923         pmd_hugepage_update(mm, addr, pmdp, _PAGE_WRITE, 0);
 924 }
 925
 926 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 927 {
 928         if (radix_enabled())
 929                 return radix__pmd_trans_huge(pmd);
 930         return hash__pmd_trans_huge(pmd);
 931 }
 932
 933 #define __HAVE_ARCH_PMD_SAME
 934 static inline int pmd_same(pmd_t pmd_a, pmd_t pmd_b)
 935 {
 936         if (radix_enabled())
 937                 return radix__pmd_same(pmd_a, pmd_b);
 938         return hash__pmd_same(pmd_a, pmd_b);
 939 }
 940
 941 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 942 {
 943         if (radix_enabled())
 944                 return radix__pmd_mkhuge(pmd);
 945         return hash__pmd_mkhuge(pmd);
 946 }
 947
 948 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 949 extern int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 950                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 951                                  pmd_t entry, int dirty);
 952
 953 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 954 extern int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 955                                      unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 956
 957 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 958 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 959                                             unsigned long addr, pmd_t *pmdp)
 960 {
 961         if (radix_enabled())
 962                 return radix__pmdp_huge_get_and_clear(mm, addr, pmdp);
 963         return hash__pmdp_huge_get_and_clear(mm, addr, pmdp);
 964 }
 965
 966 static inline pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 967                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 968 {
 969         if (radix_enabled())
 970                 return radix__pmdp_collapse_flush(vma, address, pmdp);
 971         return hash__pmdp_collapse_flush(vma, address, pmdp);
 972 }
 973 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
 974
 975 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_DEPOSIT
 976 static inline void pgtable_trans_huge_deposit(struct mm_struct *mm,
 977                                               pmd_t *pmdp, pgtable_t pgtable)
 978 {
 979         if (radix_enabled())
 980                 return radix__pgtable_trans_huge_deposit(mm, pmdp, pgtable);
 981         return hash__pgtable_trans_huge_deposit(mm, pmdp, pgtable);
 982 }
 983
 984 #define __HAVE_ARCH_PGTABLE_WITHDRAW
 985 static inline pgtable_t pgtable_trans_huge_withdraw(struct mm_struct *mm,
 986                                                     pmd_t *pmdp)
 987 {
 988         if (radix_enabled())
 989                 return radix__pgtable_trans_huge_withdraw(mm, pmdp);
 990         return hash__pgtable_trans_huge_withdraw(mm, pmdp);
 991 }
 992
 993 #define __HAVE_ARCH_PMDP_INVALIDATE
 994 extern void pmdp_invalidate(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 995                             pmd_t *pmdp);
 996
 997 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_SPLIT_PREPARE
 998 static inline void pmdp_huge_split_prepare(struct vm_area_struct *vma,
 999                                            unsigned long address, pmd_t *pmdp)
1000 {
1001         if (radix_enabled())
1002                 return radix__pmdp_huge_split_prepare(vma, address, pmdp);
1003         return hash__pmdp_huge_split_prepare(vma, address, pmdp);
1004 }
1005
1006 #define pmd_move_must_withdraw pmd_move_must_withdraw
1007 struct spinlock;
1008 static inline int pmd_move_must_withdraw(struct spinlock *new_pmd_ptl,
1009                                          struct spinlock *old_pmd_ptl)
1010 {
1011         if (radix_enabled())
1012                 return false;
1013         /*
1014          * Archs like ppc64 use pgtable to store per pmd
1015          * specific information. So when we switch the pmd,
1016          * we should also withdraw and deposit the pgtable
1017          */
1018         return true;
1019 }
1020 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1021 #endif /* __ASSEMBLY__ */
1022 #endif /* _ASM_POWERPC_BOOK3S_64_PGTABLE_H_ */