arch/arm64/include/asm/pgtable.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15  */
  16 #ifndef __ASM_PGTABLE_H
  17 #define __ASM_PGTABLE_H
  18
  19 #include <asm/bug.h>
  20 #include <asm/proc-fns.h>
  21
  22 #include <asm/memory.h>
  23 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  24
  25 /*
  26  * Software defined PTE bits definition.
  27  */
  28 #define PTE_VALID               (_AT(pteval_t, 1) << 0)
  29 #define PTE_WRITE               (PTE_DBM)                /* same as DBM (51) */
  30 #define PTE_DIRTY               (_AT(pteval_t, 1) << 55)
  31 #define PTE_SPECIAL             (_AT(pteval_t, 1) << 56)
  32 #define PTE_PROT_NONE           (_AT(pteval_t, 1) << 58) /* only when !PTE_VALID */
  33
  34 /*
  35  * VMALLOC and SPARSEMEM_VMEMMAP ranges.
  36  *
  37  * VMEMAP_SIZE: allows the whole VA space to be covered by a struct page array
  38  *      (rounded up to PUD_SIZE).
  39  * VMALLOC_START: beginning of the kernel VA space
  40  * VMALLOC_END: extends to the available space below vmmemmap, PCI I/O space,
  41  *      fixed mappings and modules
  42  */
  43 #define VMEMMAP_SIZE            ALIGN((1UL << (VA_BITS - PAGE_SHIFT)) * sizeof(struct page), PUD_SIZE)
  44
  45 #ifndef CONFIG_KASAN
  46 #define VMALLOC_START           (VA_START)
  47 #else
  48 #include <asm/kasan.h>
  49 #define VMALLOC_START           (KASAN_SHADOW_END + SZ_64K)
  50 #endif
  51
  52 #define VMALLOC_END             (PAGE_OFFSET - PUD_SIZE - VMEMMAP_SIZE - SZ_64K)
  53
  54 #define vmemmap                 ((struct page *)(VMALLOC_END + SZ_64K))
  55
  56 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
  57
  58 #ifndef __ASSEMBLY__
  59
  60 #include <linux/mmdebug.h>
  61
  62 extern void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  63 extern void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  64 extern void __pud_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  65 extern void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  66
  67 #define PROT_DEFAULT            (PTE_TYPE_PAGE | PTE_AF | PTE_SHARED)
  68 #define PROT_SECT_DEFAULT       (PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AF | PMD_SECT_S)
  69
  70 #define PROT_DEVICE_nGnRnE      (PROT_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRnE))
  71 #define PROT_DEVICE_nGnRE       (PROT_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRE))
  72 #define PROT_NORMAL_NC          (PROT_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_NC))
  73 #define PROT_NORMAL_WT          (PROT_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_WT))
  74 #define PROT_NORMAL             (PROT_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL))
  75
  76 #define PROT_SECT_DEVICE_nGnRE  (PROT_SECT_DEFAULT | PMD_SECT_PXN | PMD_SECT_UXN | PMD_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRE))
  77 #define PROT_SECT_NORMAL        (PROT_SECT_DEFAULT | PMD_SECT_PXN | PMD_SECT_UXN | PMD_ATTRINDX(MT_NORMAL))
  78 #define PROT_SECT_NORMAL_EXEC   (PROT_SECT_DEFAULT | PMD_SECT_UXN | PMD_ATTRINDX(MT_NORMAL))
  79
  80 #define _PAGE_DEFAULT           (PROT_DEFAULT | PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL))
  81
  82 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_DIRTY | PTE_WRITE)
  83 #define PAGE_KERNEL_EXEC        __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_UXN | PTE_DIRTY | PTE_WRITE)
  84 #define PAGE_KERNEL_EXEC_CONT   __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_UXN | PTE_DIRTY | PTE_WRITE | PTE_CONT)
  85
  86 #define PAGE_HYP                __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_HYP)
  87 #define PAGE_HYP_DEVICE         __pgprot(PROT_DEVICE_nGnRE | PTE_HYP)
  88
  89 #define PAGE_S2                 __pgprot(PROT_DEFAULT | PTE_S2_MEMATTR(MT_S2_NORMAL) | PTE_S2_RDONLY)
  90 #define PAGE_S2_DEVICE          __pgprot(PROT_DEFAULT | PTE_S2_MEMATTR(MT_S2_DEVICE_nGnRE) | PTE_S2_RDONLY | PTE_UXN)
  91
  92 #define PAGE_NONE               __pgprot(((_PAGE_DEFAULT) & ~PTE_VALID) | PTE_PROT_NONE | PTE_PXN | PTE_UXN)
  93 #define PAGE_SHARED             __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_WRITE)
  94 #define PAGE_SHARED_EXEC        __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_WRITE)
  95 #define PAGE_COPY               __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN)
  96 #define PAGE_COPY_EXEC          __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN)
  97 #define PAGE_READONLY           __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN | PTE_UXN)
  98 #define PAGE_READONLY_EXEC      __pgprot(_PAGE_DEFAULT | PTE_USER | PTE_NG | PTE_PXN)
  99
 100 #define __P000  PAGE_NONE
 101 #define __P001  PAGE_READONLY
 102 #define __P010  PAGE_COPY
 103 #define __P011  PAGE_COPY
 104 #define __P100  PAGE_READONLY_EXEC
 105 #define __P101  PAGE_READONLY_EXEC
 106 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
 107 #define __P111  PAGE_COPY_EXEC
 108
 109 #define __S000  PAGE_NONE
 110 #define __S001  PAGE_READONLY
 111 #define __S010  PAGE_SHARED
 112 #define __S011  PAGE_SHARED
 113 #define __S100  PAGE_READONLY_EXEC
 114 #define __S101  PAGE_READONLY_EXEC
 115 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
 116 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
 117
 118 /*
 119  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 120  * for zero-mapped memory areas etc..
 121  */
 122 extern struct page *empty_zero_page;
 123 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (empty_zero_page)
 124
 125 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte_val(pte))
 126
 127 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 128
 129 #define pfn_pte(pfn,prot)       (__pte(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
 130
 131 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
 132 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte(ptep, __pte(0))
 133 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
 134
 135 /* Find an entry in the third-level page table. */
 136 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 137
 138 #define pte_offset_kernel(dir,addr)     (pmd_page_vaddr(*(dir)) + pte_index(addr))
 139
 140 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 141 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
 142 #define pte_unmap(pte)                  do { } while (0)
 143 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
 144
 145 /*
 146  * The following only work if pte_present(). Undefined behaviour otherwise.
 147  */
 148 #define pte_present(pte)        (!!(pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_PROT_NONE)))
 149 #define pte_young(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_AF))
 150 #define pte_special(pte)        (!!(pte_val(pte) & PTE_SPECIAL))
 151 #define pte_write(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_WRITE))
 152 #define pte_exec(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_UXN))
 153 #define pte_cont(pte)           (!!(pte_val(pte) & PTE_CONT))
 154
 155 #ifdef CONFIG_ARM64_HW_AFDBM
 156 #define pte_hw_dirty(pte)       (pte_write(pte) && !(pte_val(pte) & PTE_RDONLY))
 157 #else
 158 #define pte_hw_dirty(pte)       (0)
 159 #endif
 160 #define pte_sw_dirty(pte)       (!!(pte_val(pte) & PTE_DIRTY))
 161 #define pte_dirty(pte)          (pte_sw_dirty(pte) || pte_hw_dirty(pte))
 162
 163 #define pte_valid(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_VALID))
 164 #define pte_valid_user(pte) \
 165         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER)) == (PTE_VALID | PTE_USER))
 166 #define pte_valid_not_user(pte) \
 167         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER)) == PTE_VALID)
 168
 169 static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 170 {
 171         pte_val(pte) &= ~pgprot_val(prot);
 172         return pte;
 173 }
 174
 175 static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 176 {
 177         pte_val(pte) |= pgprot_val(prot);
 178         return pte;
 179 }
 180
 181 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 182 {
 183         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 184 }
 185
 186 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 187 {
 188         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 189 }
 190
 191 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 192 {
 193         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 194 }
 195
 196 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 197 {
 198         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 199 }
 200
 201 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 202 {
 203         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 204 }
 205
 206 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 207 {
 208         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 209 }
 210
 211 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 212 {
 213         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_SPECIAL));
 214 }
 215
 216 static inline pte_t pte_mkcont(pte_t pte)
 217 {
 218         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 219 }
 220
 221 static inline pte_t pte_mknoncont(pte_t pte)
 222 {
 223         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 224 }
 225
 226 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 227 {
 228         *ptep = pte;
 229
 230         /*
 231          * Only if the new pte is valid and kernel, otherwise TLB maintenance
 232          * or update_mmu_cache() have the necessary barriers.
 233          */
 234         if (pte_valid_not_user(pte)) {
 235                 dsb(ishst);
 236                 isb();
 237         }
 238 }
 239
 240 struct mm_struct;
 241 struct vm_area_struct;
 242
 243 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval, unsigned long addr);
 244
 245 /*
 246  * PTE bits configuration in the presence of hardware Dirty Bit Management
 247  * (PTE_WRITE == PTE_DBM):
 248  *
 249  * Dirty  Writable | PTE_RDONLY  PTE_WRITE  PTE_DIRTY (sw)
 250  *   0      0      |   1           0          0
 251  *   0      1      |   1           1          0
 252  *   1      0      |   1           0          1
 253  *   1      1      |   0           1          x
 254  *
 255  * When hardware DBM is not present, the sofware PTE_DIRTY bit is updated via
 256  * the page fault mechanism. Checking the dirty status of a pte becomes:
 257  *
 258  *   PTE_DIRTY || (PTE_WRITE && !PTE_RDONLY)
 259  */
 260 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 261                               pte_t *ptep, pte_t pte)
 262 {
 263         if (pte_valid_user(pte)) {
 264                 if (!pte_special(pte) && pte_exec(pte))
 265                         __sync_icache_dcache(pte, addr);
 266                 if (pte_sw_dirty(pte) && pte_write(pte))
 267                         pte_val(pte) &= ~PTE_RDONLY;
 268                 else
 269                         pte_val(pte) |= PTE_RDONLY;
 270         }
 271
 272         /*
 273          * If the existing pte is valid, check for potential race with
 274          * hardware updates of the pte (ptep_set_access_flags safely changes
 275          * valid ptes without going through an invalid entry).
 276          */
 277         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM) && IS_ENABLED(CONFIG_ARM64_HW_AFDBM) &&
 278             pte_valid(*ptep)) {
 279                 BUG_ON(!pte_young(pte));
 280                 BUG_ON(pte_write(*ptep) && !pte_dirty(pte));
 281         }
 282
 283         set_pte(ptep, pte);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Huge pte definitions.
 288  */
 289 #define pte_huge(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_TABLE_BIT))
 290 #define pte_mkhuge(pte)         (__pte(pte_val(pte) & ~PTE_TABLE_BIT))
 291
 292 /*
 293  * Hugetlb definitions.
 294  */
 295 #define HUGE_MAX_HSTATE         2
 296 #define HPAGE_SHIFT             PMD_SHIFT
 297 #define HPAGE_SIZE              (_AC(1, UL) << HPAGE_SHIFT)
 298 #define HPAGE_MASK              (~(HPAGE_SIZE - 1))
 299 #define HUGETLB_PAGE_ORDER      (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT)
 300
 301 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 302
 303 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 304 {
 305         return __pte(pud_val(pud));
 306 }
 307
 308 static inline pmd_t pud_pmd(pud_t pud)
 309 {
 310         return __pmd(pud_val(pud));
 311 }
 312
 313 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 314 {
 315         return __pte(pmd_val(pmd));
 316 }
 317
 318 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 319 {
 320         return __pmd(pte_val(pte));
 321 }
 322
 323 static inline pgprot_t mk_sect_prot(pgprot_t prot)
 324 {
 325         return __pgprot(pgprot_val(prot) & ~PTE_TABLE_BIT);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * THP definitions.
 330  */
 331
 332 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 333 #define pmd_trans_huge(pmd)     (pmd_val(pmd) && !(pmd_val(pmd) & PMD_TABLE_BIT))
 334 #define pmd_trans_splitting(pmd)        pte_special(pmd_pte(pmd))
 335 #ifdef CONFIG_HAVE_RCU_TABLE_FREE
 336 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SPLITTING_FLUSH
 337 struct vm_area_struct;
 338 void pmdp_splitting_flush(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 339                           pmd_t *pmdp);
 340 #endif /* CONFIG_HAVE_RCU_TABLE_FREE */
 341 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 342
 343 #define pmd_dirty(pmd)          pte_dirty(pmd_pte(pmd))
 344 #define pmd_young(pmd)          pte_young(pmd_pte(pmd))
 345 #define pmd_wrprotect(pmd)      pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)))
 346 #define pmd_mksplitting(pmd)    pte_pmd(pte_mkspecial(pmd_pte(pmd)))
 347 #define pmd_mkold(pmd)          pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)))
 348 #define pmd_mkwrite(pmd)        pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)))
 349 #define pmd_mkdirty(pmd)        pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)))
 350 #define pmd_mkyoung(pmd)        pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)))
 351 #define pmd_mknotpresent(pmd)   (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_TYPE_MASK))
 352
 353 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 354 #define pmd_write(pmd)          pte_write(pmd_pte(pmd))
 355
 356 #define pmd_mkhuge(pmd)         (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_TABLE_BIT))
 357
 358 #define pmd_pfn(pmd)            (((pmd_val(pmd) & PMD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 359 #define pfn_pmd(pfn,prot)       (__pmd(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
 360 #define mk_pmd(page,prot)       pfn_pmd(page_to_pfn(page),prot)
 361
 362 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 363 #define pud_pfn(pud)            (((pud_val(pud) & PUD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 364
 365 #define set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd) set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd))
 366
 367 static inline int has_transparent_hugepage(void)
 368 {
 369         return 1;
 370 }
 371
 372 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits) \
 373         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
 374
 375 /*
 376  * Mark the prot value as uncacheable and unbufferable.
 377  */
 378 #define pgprot_noncached(prot) \
 379         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRnE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 380 #define pgprot_writecombine(prot) \
 381         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_NC) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 382 #define pgprot_device(prot) \
 383         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 384 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 385 struct file;
 386 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 387                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 388
 389 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 390 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd))
 391
 392 #define pmd_bad(pmd)            (!(pmd_val(pmd) & 2))
 393
 394 #define pmd_table(pmd)          ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 395                                  PMD_TYPE_TABLE)
 396 #define pmd_sect(pmd)           ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 397                                  PMD_TYPE_SECT)
 398
 399 #ifdef CONFIG_ARM64_64K_PAGES
 400 #define pud_sect(pud)           (0)
 401 #define pud_table(pud)          (1)
 402 #else
 403 #define pud_sect(pud)           ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 404                                  PUD_TYPE_SECT)
 405 #define pud_table(pud)          ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 406                                  PUD_TYPE_TABLE)
 407 #endif
 408
 409 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 410 {
 411         *pmdp = pmd;
 412         dsb(ishst);
 413         isb();
 414 }
 415
 416 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 417 {
 418         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 419 }
 420
 421 static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 422 {
 423         return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
 424 }
 425
 426 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
 427
 428 /*
 429  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 430  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 431  */
 432 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page),prot)
 433
 434 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 435
 436 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd_val(pmd))
 437
 438 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 439 #define pud_bad(pud)            (!(pud_val(pud) & 2))
 440 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud))
 441
 442 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 443 {
 444         *pudp = pud;
 445         dsb(ishst);
 446         isb();
 447 }
 448
 449 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 450 {
 451         set_pud(pudp, __pud(0));
 452 }
 453
 454 static inline pmd_t *pud_page_vaddr(pud_t pud)
 455 {
 456         return __va(pud_val(pud) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
 457 }
 458
 459 /* Find an entry in the second-level page table. */
 460 #define pmd_index(addr)         (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
 461
 462 static inline pmd_t *pmd_offset(pud_t *pud, unsigned long addr)
 463 {
 464         return (pmd_t *)pud_page_vaddr(*pud) + pmd_index(addr);
 465 }
 466
 467 #define pud_page(pud)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pud_val(pud) & PHYS_MASK))
 468
 469 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 470
 471 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 472
 473 #define pud_ERROR(pud)          __pud_error(__FILE__, __LINE__, pud_val(pud))
 474
 475 #define pgd_none(pgd)           (!pgd_val(pgd))
 476 #define pgd_bad(pgd)            (!(pgd_val(pgd) & 2))
 477 #define pgd_present(pgd)        (pgd_val(pgd))
 478
 479 static inline void set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 480 {
 481         *pgdp = pgd;
 482         dsb(ishst);
 483 }
 484
 485 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 486 {
 487         set_pgd(pgdp, __pgd(0));
 488 }
 489
 490 static inline pud_t *pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
 491 {
 492         return __va(pgd_val(pgd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
 493 }
 494
 495 /* Find an entry in the frst-level page table. */
 496 #define pud_index(addr)         (((addr) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
 497
 498 static inline pud_t *pud_offset(pgd_t *pgd, unsigned long addr)
 499 {
 500         return (pud_t *)pgd_page_vaddr(*pgd) + pud_index(addr);
 501 }
 502
 503 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pgd_val(pgd) & PHYS_MASK))
 504
 505 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 506
 507 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd_val(pgd))
 508
 509 /* to find an entry in a page-table-directory */
 510 #define pgd_index(addr)         (((addr) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 511
 512 #define pgd_offset(mm, addr)    ((mm)->pgd+pgd_index(addr))
 513
 514 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 515 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
 516
 517 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 518 {
 519         const pteval_t mask = PTE_USER | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY |
 520                               PTE_PROT_NONE | PTE_VALID | PTE_WRITE;
 521         /* preserve the hardware dirty information */
 522         if (pte_hw_dirty(pte))
 523                 pte = pte_mkdirty(pte);
 524         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 525         return pte;
 526 }
 527
 528 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 529 {
 530         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 531 }
 532
 533 #ifdef CONFIG_ARM64_HW_AFDBM
 534 /*
 535  * Atomic pte/pmd modifications.
 536  */
 537 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 538 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 539                                             unsigned long address,
 540                                             pte_t *ptep)
 541 {
 542         pteval_t pteval;
 543         unsigned int tmp, res;
 544
 545         asm volatile("//        ptep_test_and_clear_young\n"
 546         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 547         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 548         "       ubfx    %w3, %w0, %5, #1        // extract PTE_AF (young)\n"
 549         "       and     %0, %0, %4              // clear PTE_AF\n"
 550         "       stxr    %w1, %0, %2\n"
 551         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 552         : "=&r" (pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep)), "=&r" (res)
 553         : "L" (~PTE_AF), "I" (ilog2(PTE_AF)));
 554
 555         return res;
 556 }
 557
 558 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 559 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 560 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 561                                             unsigned long address,
 562                                             pmd_t *pmdp)
 563 {
 564         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 565 }
 566 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 567
 568 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 569 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 570                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 571 {
 572         pteval_t old_pteval;
 573         unsigned int tmp;
 574
 575         asm volatile("//        ptep_get_and_clear\n"
 576         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 577         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 578         "       stxr    %w1, xzr, %2\n"
 579         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 580         : "=&r" (old_pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep)));
 581
 582         return __pte(old_pteval);
 583 }
 584
 585 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 586 #define __HAVE_ARCH_PMDP_GET_AND_CLEAR
 587 static inline pmd_t pmdp_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 588                                        unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 589 {
 590         return pte_pmd(ptep_get_and_clear(mm, address, (pte_t *)pmdp));
 591 }
 592 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 593
 594 /*
 595  * ptep_set_wrprotect - mark read-only while trasferring potential hardware
 596  * dirty status (PTE_DBM && !PTE_RDONLY) to the software PTE_DIRTY bit.
 597  */
 598 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 599 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
 600 {
 601         pteval_t pteval;
 602         unsigned long tmp;
 603
 604         asm volatile("//        ptep_set_wrprotect\n"
 605         "       prfm    pstl1strm, %2\n"
 606         "1:     ldxr    %0, %2\n"
 607         "       tst     %0, %4                  // check for hw dirty (!PTE_RDONLY)\n"
 608         "       csel    %1, %3, xzr, eq         // set PTE_DIRTY|PTE_RDONLY if dirty\n"
 609         "       orr     %0, %0, %1              // if !dirty, PTE_RDONLY is already set\n"
 610         "       and     %0, %0, %5              // clear PTE_WRITE/PTE_DBM\n"
 611         "       stxr    %w1, %0, %2\n"
 612         "       cbnz    %w1, 1b\n"
 613         : "=&r" (pteval), "=&r" (tmp), "+Q" (pte_val(*ptep))
 614         : "r" (PTE_DIRTY|PTE_RDONLY), "L" (PTE_RDONLY), "L" (~PTE_WRITE)
 615         : "cc");
 616 }
 617
 618 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 619 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 620 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 621                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 622 {
 623         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 624 }
 625 #endif
 626 #endif  /* CONFIG_ARM64_HW_AFDBM */
 627
 628 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 629 extern pgd_t idmap_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 630
 631 /*
 632  * Encode and decode a swap entry:
 633  *      bits 0-1:       present (must be zero)
 634  *      bits 2-7:       swap type
 635  *      bits 8-57:      swap offset
 636  */
 637 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
 638 #define __SWP_TYPE_BITS         6
 639 #define __SWP_OFFSET_BITS       50
 640 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 641 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 642 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << __SWP_OFFSET_BITS) - 1)
 643
 644 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 645 #define __swp_offset(x)         (((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK)
 646 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 647
 648 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 649 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 650
 651 /*
 652  * Ensure that there are not more swap files than can be encoded in the kernel
 653  * PTEs.
 654  */
 655 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 656
 657 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr);
 658
 659 #include <asm-generic/pgtable.h>
 660
 661 #define pgtable_cache_init() do { } while (0)
 662
 663 /*
 664  * On AArch64, the cache coherency is handled via the set_pte_at() function.
 665  */
 666 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 667                                     unsigned long addr, pte_t *ptep)
 668 {
 669         /*
 670          * We don't do anything here, so there's a very small chance of
 671          * us retaking a user fault which we just fixed up. The alternative
 672          * is doing a dsb(ishst), but that penalises the fastpath.
 673          */
 674 }
 675
 676 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, pmd) do { } while (0)
 677
 678 #define kc_vaddr_to_offset(v)   ((v) & ~VA_START)
 679 #define kc_offset_to_vaddr(o)   ((o) | VA_START)
 680
 681 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 682
 683 #endif /* __ASM_PGTABLE_H */