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 #include <asm/pgtable-prot.h>
  25
  26 /*
  27  * VMALLOC range.
  28  *
  29  * VMALLOC_START: beginning of the kernel vmalloc space
  30  * VMALLOC_END: extends to the available space below vmmemmap, PCI I/O space
  31  *      and fixed mappings
  32  */
  33 #define VMALLOC_START           (MODULES_END)
  34 #define VMALLOC_END             (PAGE_OFFSET - PUD_SIZE - VMEMMAP_SIZE - SZ_64K)
  35
  36 #define vmemmap                 ((struct page *)VMEMMAP_START - (memstart_addr >> PAGE_SHIFT))
  37
  38 #define FIRST_USER_ADDRESS      0UL
  39
  40 #ifndef __ASSEMBLY__
  41
  42 #include <asm/cmpxchg.h>
  43 #include <asm/fixmap.h>
  44 #include <linux/mmdebug.h>
  45
  46 extern void __pte_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  47 extern void __pmd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  48 extern void __pud_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  49 extern void __pgd_error(const char *file, int line, unsigned long val);
  50
  51 /*
  52  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
  53  * for zero-mapped memory areas etc..
  54  */
  55 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
  56 #define ZERO_PAGE(vaddr)        phys_to_page(__pa_symbol(empty_zero_page))
  57
  58 #define pte_ERROR(pte)          __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte_val(pte))
  59
  60 #define pte_pfn(pte)            ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
  61
  62 #define pfn_pte(pfn,prot)       (__pte(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
  63
  64 #define pte_none(pte)           (!pte_val(pte))
  65 #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte(ptep, __pte(0))
  66 #define pte_page(pte)           (pfn_to_page(pte_pfn(pte)))
  67
  68 /*
  69  * The following only work if pte_present(). Undefined behaviour otherwise.
  70  */
  71 #define pte_present(pte)        (!!(pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_PROT_NONE)))
  72 #define pte_young(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_AF))
  73 #define pte_special(pte)        (!!(pte_val(pte) & PTE_SPECIAL))
  74 #define pte_write(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_WRITE))
  75 #define pte_user_exec(pte)      (!(pte_val(pte) & PTE_UXN))
  76 #define pte_cont(pte)           (!!(pte_val(pte) & PTE_CONT))
  77
  78 #define pte_cont_addr_end(addr, end)                                            \
  79 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + CONT_PTE_SIZE) & CONT_PTE_MASK;    \
  80         (__boundary - 1 < (end) - 1) ? __boundary : (end);                      \
  81 })
  82
  83 #define pmd_cont_addr_end(addr, end)                                            \
  84 ({      unsigned long __boundary = ((addr) + CONT_PMD_SIZE) & CONT_PMD_MASK;    \
  85         (__boundary - 1 < (end) - 1) ? __boundary : (end);                      \
  86 })
  87
  88 #define pte_hw_dirty(pte)       (pte_write(pte) && !(pte_val(pte) & PTE_RDONLY))
  89 #define pte_sw_dirty(pte)       (!!(pte_val(pte) & PTE_DIRTY))
  90 #define pte_dirty(pte)          (pte_sw_dirty(pte) || pte_hw_dirty(pte))
  91
  92 #define pte_valid(pte)          (!!(pte_val(pte) & PTE_VALID))
  93 #define pte_valid_not_user(pte) \
  94         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER)) == PTE_VALID)
  95 #define pte_valid_user(pte) \
  96         ((pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_USER)) == (PTE_VALID | PTE_USER))
  97
  98 /*
  99  * Could the pte be present in the TLB? We must check mm_tlb_flush_pending
 100  * so that we don't erroneously return false for pages that have been
 101  * remapped as PROT_NONE but are yet to be flushed from the TLB.
 102  * Note that we can't make any assumptions based on the state of the access
 103  * flag, since ptep_clear_flush_young() elides a DSB when invalidating the
 104  * TLB.
 105  */
 106 #define pte_accessible(mm, pte) \
 107         (mm_tlb_flush_pending(mm) ? pte_present(pte) : pte_valid(pte))
 108
 109 /*
 110  * p??_access_permitted() is true for valid user mappings (subject to the
 111  * write permission check). PROT_NONE mappings do not have the PTE_VALID bit
 112  * set.
 113  */
 114 #define pte_access_permitted(pte, write) \
 115         (pte_valid_user(pte) && (!(write) || pte_write(pte)))
 116 #define pmd_access_permitted(pmd, write) \
 117         (pte_access_permitted(pmd_pte(pmd), (write)))
 118 #define pud_access_permitted(pud, write) \
 119         (pte_access_permitted(pud_pte(pud), (write)))
 120
 121 static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 122 {
 123         pte_val(pte) &= ~pgprot_val(prot);
 124         return pte;
 125 }
 126
 127 static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
 128 {
 129         pte_val(pte) |= pgprot_val(prot);
 130         return pte;
 131 }
 132
 133 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 134 {
 135         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 136         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_RDONLY));
 137         return pte;
 138 }
 139
 140 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 141 {
 142         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 143         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_RDONLY));
 144
 145         return pte;
 146 }
 147
 148 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 149 {
 150         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_DIRTY));
 151
 152         if (pte_write(pte))
 153                 pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_RDONLY));
 154
 155         return pte;
 156 }
 157
 158 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 159 {
 160         /*
 161          * If hardware-dirty (PTE_WRITE/DBM bit set and PTE_RDONLY
 162          * clear), set the PTE_DIRTY bit.
 163          */
 164         if (pte_hw_dirty(pte))
 165                 pte = pte_mkdirty(pte);
 166
 167         pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_WRITE));
 168         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_RDONLY));
 169         return pte;
 170 }
 171
 172 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 173 {
 174         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 175 }
 176
 177 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 178 {
 179         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_AF));
 180 }
 181
 182 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 183 {
 184         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_SPECIAL));
 185 }
 186
 187 static inline pte_t pte_mkcont(pte_t pte)
 188 {
 189         pte = set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 190         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_TYPE_PAGE));
 191 }
 192
 193 static inline pte_t pte_mknoncont(pte_t pte)
 194 {
 195         return clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_CONT));
 196 }
 197
 198 static inline pte_t pte_mkpresent(pte_t pte)
 199 {
 200         return set_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_VALID));
 201 }
 202
 203 static inline pmd_t pmd_mkcont(pmd_t pmd)
 204 {
 205         return __pmd(pmd_val(pmd) | PMD_SECT_CONT);
 206 }
 207
 208 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pte)
 209 {
 210         *ptep = pte;
 211
 212         /*
 213          * Only if the new pte is valid and kernel, otherwise TLB maintenance
 214          * or update_mmu_cache() have the necessary barriers.
 215          */
 216         if (pte_valid_not_user(pte)) {
 217                 dsb(ishst);
 218                 isb();
 219         }
 220 }
 221
 222 struct mm_struct;
 223 struct vm_area_struct;
 224
 225 extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval, unsigned long addr);
 226
 227 /*
 228  * PTE bits configuration in the presence of hardware Dirty Bit Management
 229  * (PTE_WRITE == PTE_DBM):
 230  *
 231  * Dirty  Writable | PTE_RDONLY  PTE_WRITE  PTE_DIRTY (sw)
 232  *   0      0      |   1           0          0
 233  *   0      1      |   1           1          0
 234  *   1      0      |   1           0          1
 235  *   1      1      |   0           1          x
 236  *
 237  * When hardware DBM is not present, the sofware PTE_DIRTY bit is updated via
 238  * the page fault mechanism. Checking the dirty status of a pte becomes:
 239  *
 240  *   PTE_DIRTY || (PTE_WRITE && !PTE_RDONLY)
 241  */
 242 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 243                               pte_t *ptep, pte_t pte)
 244 {
 245         if (pte_present(pte) && pte_user_exec(pte) && !pte_special(pte))
 246                 __sync_icache_dcache(pte, addr);
 247
 248         /*
 249          * If the existing pte is valid, check for potential race with
 250          * hardware updates of the pte (ptep_set_access_flags safely changes
 251          * valid ptes without going through an invalid entry).
 252          */
 253         if (pte_valid(*ptep) && pte_valid(pte)) {
 254                 VM_WARN_ONCE(!pte_young(pte),
 255                              "%s: racy access flag clearing: 0x%016llx -> 0x%016llx",
 256                              __func__, pte_val(*ptep), pte_val(pte));
 257                 VM_WARN_ONCE(pte_write(*ptep) && !pte_dirty(pte),
 258                              "%s: racy dirty state clearing: 0x%016llx -> 0x%016llx",
 259                              __func__, pte_val(*ptep), pte_val(pte));
 260         }
 261
 262         set_pte(ptep, pte);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Huge pte definitions.
 267  */
 268 #define pte_huge(pte)           (!(pte_val(pte) & PTE_TABLE_BIT))
 269 #define pte_mkhuge(pte)         (__pte(pte_val(pte) & ~PTE_TABLE_BIT))
 270
 271 /*
 272  * Hugetlb definitions.
 273  */
 274 #define HUGE_MAX_HSTATE         4
 275 #define HPAGE_SHIFT             PMD_SHIFT
 276 #define HPAGE_SIZE              (_AC(1, UL) << HPAGE_SHIFT)
 277 #define HPAGE_MASK              (~(HPAGE_SIZE - 1))
 278 #define HUGETLB_PAGE_ORDER      (HPAGE_SHIFT - PAGE_SHIFT)
 279
 280 #define __HAVE_ARCH_PTE_SPECIAL
 281
 282 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 283 {
 284         return __pte(pud_val(pud));
 285 }
 286
 287 static inline pmd_t pud_pmd(pud_t pud)
 288 {
 289         return __pmd(pud_val(pud));
 290 }
 291
 292 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 293 {
 294         return __pte(pmd_val(pmd));
 295 }
 296
 297 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 298 {
 299         return __pmd(pte_val(pte));
 300 }
 301
 302 static inline pgprot_t mk_sect_prot(pgprot_t prot)
 303 {
 304         return __pgprot(pgprot_val(prot) & ~PTE_TABLE_BIT);
 305 }
 306
 307 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 308 /*
 309  * See the comment in include/asm-generic/pgtable.h
 310  */
 311 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 312 {
 313         return (pte_val(pte) & (PTE_VALID | PTE_PROT_NONE)) == PTE_PROT_NONE;
 314 }
 315
 316 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 317 {
 318         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 319 }
 320 #endif
 321
 322 /*
 323  * THP definitions.
 324  */
 325
 326 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 327 #define pmd_trans_huge(pmd)     (pmd_val(pmd) && !(pmd_val(pmd) & PMD_TABLE_BIT))
 328 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 329
 330 #define pmd_present(pmd)        pte_present(pmd_pte(pmd))
 331 #define pmd_dirty(pmd)          pte_dirty(pmd_pte(pmd))
 332 #define pmd_young(pmd)          pte_young(pmd_pte(pmd))
 333 #define pmd_wrprotect(pmd)      pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)))
 334 #define pmd_mkold(pmd)          pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)))
 335 #define pmd_mkwrite(pmd)        pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)))
 336 #define pmd_mkclean(pmd)        pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)))
 337 #define pmd_mkdirty(pmd)        pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)))
 338 #define pmd_mkyoung(pmd)        pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)))
 339 #define pmd_mknotpresent(pmd)   (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_SECT_VALID))
 340
 341 #define pmd_thp_or_huge(pmd)    (pmd_huge(pmd) || pmd_trans_huge(pmd))
 342
 343 #define __HAVE_ARCH_PMD_WRITE
 344 #define pmd_write(pmd)          pte_write(pmd_pte(pmd))
 345
 346 #define pmd_mkhuge(pmd)         (__pmd(pmd_val(pmd) & ~PMD_TABLE_BIT))
 347
 348 #define pmd_pfn(pmd)            (((pmd_val(pmd) & PMD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 349 #define pfn_pmd(pfn,prot)       (__pmd(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
 350 #define mk_pmd(page,prot)       pfn_pmd(page_to_pfn(page),prot)
 351
 352 #define pud_write(pud)          pte_write(pud_pte(pud))
 353 #define pud_pfn(pud)            (((pud_val(pud) & PUD_MASK) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
 354 #define pfn_pud(pfn,prot)       (__pud(((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT) | pgprot_val(prot)))
 355
 356 #define set_pmd_at(mm, addr, pmdp, pmd) set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd))
 357
 358 #define __pgprot_modify(prot,mask,bits) \
 359         __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
 360
 361 /*
 362  * Mark the prot value as uncacheable and unbufferable.
 363  */
 364 #define pgprot_noncached(prot) \
 365         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRnE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 366 #define pgprot_writecombine(prot) \
 367         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_NORMAL_NC) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 368 #define pgprot_device(prot) \
 369         __pgprot_modify(prot, PTE_ATTRINDX_MASK, PTE_ATTRINDX(MT_DEVICE_nGnRE) | PTE_PXN | PTE_UXN)
 370 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
 371 struct file;
 372 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
 373                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
 374
 375 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
 376
 377 #define pmd_bad(pmd)            (!(pmd_val(pmd) & PMD_TABLE_BIT))
 378
 379 #define pmd_table(pmd)          ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 380                                  PMD_TYPE_TABLE)
 381 #define pmd_sect(pmd)           ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == \
 382                                  PMD_TYPE_SECT)
 383
 384 #if defined(CONFIG_ARM64_64K_PAGES) || CONFIG_PGTABLE_LEVELS < 3
 385 static inline bool pud_sect(pud_t pud) { return false; }
 386 static inline bool pud_table(pud_t pud) { return true; }
 387 #else
 388 #define pud_sect(pud)           ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 389                                  PUD_TYPE_SECT)
 390 #define pud_table(pud)          ((pud_val(pud) & PUD_TYPE_MASK) == \
 391                                  PUD_TYPE_TABLE)
 392 #endif
 393
 394 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 395 {
 396         *pmdp = pmd;
 397         dsb(ishst);
 398         isb();
 399 }
 400
 401 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 402 {
 403         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 404 }
 405
 406 static inline phys_addr_t pmd_page_paddr(pmd_t pmd)
 407 {
 408         return pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 409 }
 410
 411 static inline void pte_unmap(pte_t *pte) { }
 412
 413 /* Find an entry in the third-level page table. */
 414 #define pte_index(addr)         (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
 415
 416 #define pte_offset_phys(dir,addr)       (pmd_page_paddr(READ_ONCE(*(dir))) + pte_index(addr) * sizeof(pte_t))
 417 #define pte_offset_kernel(dir,addr)     ((pte_t *)__va(pte_offset_phys((dir), (addr))))
 418
 419 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
 420 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
 421 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while (0)
 422
 423 #define pte_set_fixmap(addr)            ((pte_t *)set_fixmap_offset(FIX_PTE, addr))
 424 #define pte_set_fixmap_offset(pmd, addr)        pte_set_fixmap(pte_offset_phys(pmd, addr))
 425 #define pte_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PTE)
 426
 427 #define pmd_page(pmd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
 428
 429 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 430 #define pte_offset_kimg(dir,addr)       ((pte_t *)__phys_to_kimg(pte_offset_phys((dir), (addr))))
 431
 432 /*
 433  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 434  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 435  */
 436 #define mk_pte(page,prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page),prot)
 437
 438 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2
 439
 440 #define pmd_ERROR(pmd)          __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd_val(pmd))
 441
 442 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
 443 #define pud_bad(pud)            (!(pud_val(pud) & PUD_TABLE_BIT))
 444 #define pud_present(pud)        pte_present(pud_pte(pud))
 445
 446 static inline void set_pud(pud_t *pudp, pud_t pud)
 447 {
 448         *pudp = pud;
 449         dsb(ishst);
 450         isb();
 451 }
 452
 453 static inline void pud_clear(pud_t *pudp)
 454 {
 455         set_pud(pudp, __pud(0));
 456 }
 457
 458 static inline phys_addr_t pud_page_paddr(pud_t pud)
 459 {
 460         return pud_val(pud) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 461 }
 462
 463 /* Find an entry in the second-level page table. */
 464 #define pmd_index(addr)         (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
 465
 466 #define pmd_offset_phys(dir, addr)      (pud_page_paddr(*(dir)) + pmd_index(addr) * sizeof(pmd_t))
 467 #define pmd_offset(dir, addr)           ((pmd_t *)__va(pmd_offset_phys((dir), (addr))))
 468
 469 #define pmd_set_fixmap(addr)            ((pmd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PMD, addr))
 470 #define pmd_set_fixmap_offset(pud, addr)        pmd_set_fixmap(pmd_offset_phys(pud, addr))
 471 #define pmd_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PMD)
 472
 473 #define pud_page(pud)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pud_val(pud) & PHYS_MASK))
 474
 475 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 476 #define pmd_offset_kimg(dir,addr)       ((pmd_t *)__phys_to_kimg(pmd_offset_phys((dir), (addr))))
 477
 478 #else
 479
 480 #define pud_page_paddr(pud)     ({ BUILD_BUG(); 0; })
 481
 482 /* Match pmd_offset folding in <asm/generic/pgtable-nopmd.h> */
 483 #define pmd_set_fixmap(addr)            NULL
 484 #define pmd_set_fixmap_offset(pudp, addr)       ((pmd_t *)pudp)
 485 #define pmd_clear_fixmap()
 486
 487 #define pmd_offset_kimg(dir,addr)       ((pmd_t *)dir)
 488
 489 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 2 */
 490
 491 #if CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3
 492
 493 #define pud_ERROR(pud)          __pud_error(__FILE__, __LINE__, pud_val(pud))
 494
 495 #define pgd_none(pgd)           (!pgd_val(pgd))
 496 #define pgd_bad(pgd)            (!(pgd_val(pgd) & 2))
 497 #define pgd_present(pgd)        (pgd_val(pgd))
 498
 499 static inline void set_pgd(pgd_t *pgdp, pgd_t pgd)
 500 {
 501         *pgdp = pgd;
 502         dsb(ishst);
 503 }
 504
 505 static inline void pgd_clear(pgd_t *pgdp)
 506 {
 507         set_pgd(pgdp, __pgd(0));
 508 }
 509
 510 static inline phys_addr_t pgd_page_paddr(pgd_t pgd)
 511 {
 512         return pgd_val(pgd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK;
 513 }
 514
 515 /* Find an entry in the frst-level page table. */
 516 #define pud_index(addr)         (((addr) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
 517
 518 #define pud_offset_phys(dir, addr)      (pgd_page_paddr(*(dir)) + pud_index(addr) * sizeof(pud_t))
 519 #define pud_offset(dir, addr)           ((pud_t *)__va(pud_offset_phys((dir), (addr))))
 520
 521 #define pud_set_fixmap(addr)            ((pud_t *)set_fixmap_offset(FIX_PUD, addr))
 522 #define pud_set_fixmap_offset(pgd, addr)        pud_set_fixmap(pud_offset_phys(pgd, addr))
 523 #define pud_clear_fixmap()              clear_fixmap(FIX_PUD)
 524
 525 #define pgd_page(pgd)           pfn_to_page(__phys_to_pfn(pgd_val(pgd) & PHYS_MASK))
 526
 527 /* use ONLY for statically allocated translation tables */
 528 #define pud_offset_kimg(dir,addr)       ((pud_t *)__phys_to_kimg(pud_offset_phys((dir), (addr))))
 529
 530 #else
 531
 532 #define pgd_page_paddr(pgd)     ({ BUILD_BUG(); 0;})
 533
 534 /* Match pud_offset folding in <asm/generic/pgtable-nopud.h> */
 535 #define pud_set_fixmap(addr)            NULL
 536 #define pud_set_fixmap_offset(pgdp, addr)       ((pud_t *)pgdp)
 537 #define pud_clear_fixmap()
 538
 539 #define pud_offset_kimg(dir,addr)       ((pud_t *)dir)
 540
 541 #endif  /* CONFIG_PGTABLE_LEVELS > 3 */
 542
 543 #define pgd_ERROR(pgd)          __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd_val(pgd))
 544
 545 /* to find an entry in a page-table-directory */
 546 #define pgd_index(addr)         (((addr) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 547
 548 #define pgd_offset_raw(pgd, addr)       ((pgd) + pgd_index(addr))
 549
 550 #define pgd_offset(mm, addr)    (pgd_offset_raw((mm)->pgd, (addr)))
 551
 552 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 553 #define pgd_offset_k(addr)      pgd_offset(&init_mm, addr)
 554
 555 #define pgd_set_fixmap(addr)    ((pgd_t *)set_fixmap_offset(FIX_PGD, addr))
 556 #define pgd_clear_fixmap()      clear_fixmap(FIX_PGD)
 557
 558 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 559 {
 560         const pteval_t mask = PTE_USER | PTE_PXN | PTE_UXN | PTE_RDONLY |
 561                               PTE_PROT_NONE | PTE_VALID | PTE_WRITE;
 562         /* preserve the hardware dirty information */
 563         if (pte_hw_dirty(pte))
 564                 pte = pte_mkdirty(pte);
 565         pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
 566         return pte;
 567 }
 568
 569 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 570 {
 571         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 572 }
 573
 574 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 575 extern int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 576                                  unsigned long address, pte_t *ptep,
 577                                  pte_t entry, int dirty);
 578
 579 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 580 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 581 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 582                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 583                                         pmd_t entry, int dirty)
 584 {
 585         return ptep_set_access_flags(vma, address, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(entry), dirty);
 586 }
 587 #endif
 588
 589 /*
 590  * Atomic pte/pmd modifications.
 591  */
 592 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 593 static inline int __ptep_test_and_clear_young(pte_t *ptep)
 594 {
 595         pte_t old_pte, pte;
 596
 597         pte = READ_ONCE(*ptep);
 598         do {
 599                 old_pte = pte;
 600                 pte = pte_mkold(pte);
 601                 pte_val(pte) = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep),
 602                                                pte_val(old_pte), pte_val(pte));
 603         } while (pte_val(pte) != pte_val(old_pte));
 604
 605         return pte_young(pte);
 606 }
 607
 608 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 609                                             unsigned long address,
 610                                             pte_t *ptep)
 611 {
 612         return __ptep_test_and_clear_young(ptep);
 613 }
 614
 615 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 616 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 617 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 618                                             unsigned long address,
 619                                             pmd_t *pmdp)
 620 {
 621         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 622 }
 623 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 624
 625 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 626 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 627                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 628 {
 629         return __pte(xchg_relaxed(&pte_val(*ptep), 0));
 630 }
 631
 632 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 633 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 634 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 635                                             unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 636 {
 637         return pte_pmd(ptep_get_and_clear(mm, address, (pte_t *)pmdp));
 638 }
 639 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 640
 641 /*
 642  * ptep_set_wrprotect - mark read-only while trasferring potential hardware
 643  * dirty status (PTE_DBM && !PTE_RDONLY) to the software PTE_DIRTY bit.
 644  */
 645 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 646 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long address, pte_t *ptep)
 647 {
 648         pte_t old_pte, pte;
 649
 650         pte = READ_ONCE(*ptep);
 651         do {
 652                 old_pte = pte;
 653                 pte = pte_wrprotect(pte);
 654                 pte_val(pte) = cmpxchg_relaxed(&pte_val(*ptep),
 655                                                pte_val(old_pte), pte_val(pte));
 656         } while (pte_val(pte) != pte_val(old_pte));
 657 }
 658
 659 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 660 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 661 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 662                                       unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 663 {
 664         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 665 }
 666 #endif
 667
 668 extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 669 extern pgd_t idmap_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 670 extern pgd_t tramp_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
 671
 672 /*
 673  * Encode and decode a swap entry:
 674  *      bits 0-1:       present (must be zero)
 675  *      bits 2-7:       swap type
 676  *      bits 8-57:      swap offset
 677  *      bit  58:        PTE_PROT_NONE (must be zero)
 678  */
 679 #define __SWP_TYPE_SHIFT        2
 680 #define __SWP_TYPE_BITS         6
 681 #define __SWP_OFFSET_BITS       50
 682 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 683 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 684 #define __SWP_OFFSET_MASK       ((1UL << __SWP_OFFSET_BITS) - 1)
 685
 686 #define __swp_type(x)           (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 687 #define __swp_offset(x)         (((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT) & __SWP_OFFSET_MASK)
 688 #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 689
 690 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 691 #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
 692
 693 /*
 694  * Ensure that there are not more swap files than can be encoded in the kernel
 695  * PTEs.
 696  */
 697 #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 698
 699 extern int kern_addr_valid(unsigned long addr);
 700
 701 #include <asm-generic/pgtable.h>
 702
 703 void pgd_cache_init(void);
 704 #define pgtable_cache_init      pgd_cache_init
 705
 706 /*
 707  * On AArch64, the cache coherency is handled via the set_pte_at() function.
 708  */
 709 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 710                                     unsigned long addr, pte_t *ptep)
 711 {
 712         /*
 713          * We don't do anything here, so there's a very small chance of
 714          * us retaking a user fault which we just fixed up. The alternative
 715          * is doing a dsb(ishst), but that penalises the fastpath.
 716          */
 717 }
 718
 719 #define update_mmu_cache_pmd(vma, address, pmd) do { } while (0)
 720
 721 #define kc_vaddr_to_offset(v)   ((v) & ~VA_START)
 722 #define kc_offset_to_vaddr(o)   ((o) | VA_START)
 723
 724 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 725
 726 #endif /* __ASM_PGTABLE_H */