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