arch/powerpc/include/asm/nohash/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_POWERPC_NOHASH_PGTABLE_H
   3 #define _ASM_POWERPC_NOHASH_PGTABLE_H
   4
   5 #ifndef __ASSEMBLY__
   6 static inline pte_basic_t pte_update(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *p,
   7                                      unsigned long clr, unsigned long set, int huge);
   8 #endif
   9
  10 #if defined(CONFIG_PPC64)
  11 #include <asm/nohash/64/pgtable.h>
  12 #else
  13 #include <asm/nohash/32/pgtable.h>
  14 #endif
  15
  16 /*
  17  * _PAGE_CHG_MASK masks of bits that are to be preserved across
  18  * pgprot changes.
  19  */
  20 #define _PAGE_CHG_MASK  (PTE_RPN_MASK | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_SPECIAL)
  21
  22 /* Permission masks used for kernel mappings */
  23 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RW)
  24 #define PAGE_KERNEL_NC  __pgprot(_PAGE_BASE_NC | _PAGE_KERNEL_RW | _PAGE_NO_CACHE)
  25 #define PAGE_KERNEL_NCG __pgprot(_PAGE_BASE_NC | _PAGE_KERNEL_RW | _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED)
  26 #define PAGE_KERNEL_X   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RWX)
  27 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_RO)
  28 #define PAGE_KERNEL_ROX __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_KERNEL_ROX)
  29
  30 #ifndef __ASSEMBLY__
  31
  32 extern int icache_44x_need_flush;
  33
  34 #ifndef pte_huge_size
  35 static inline unsigned long pte_huge_size(pte_t pte)
  36 {
  37         return PAGE_SIZE;
  38 }
  39 #endif
  40
  41 /*
  42  * PTE updates. This function is called whenever an existing
  43  * valid PTE is updated. This does -not- include set_pte_at()
  44  * which nowadays only sets a new PTE.
  45  *
  46  * Depending on the type of MMU, we may need to use atomic updates
  47  * and the PTE may be either 32 or 64 bit wide. In the later case,
  48  * when using atomic updates, only the low part of the PTE is
  49  * accessed atomically.
  50  *
  51  * In addition, on 44x, we also maintain a global flag indicating
  52  * that an executable user mapping was modified, which is needed
  53  * to properly flush the virtually tagged instruction cache of
  54  * those implementations.
  55  */
  56 #ifndef pte_update
  57 static inline pte_basic_t pte_update(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *p,
  58                                      unsigned long clr, unsigned long set, int huge)
  59 {
  60         pte_basic_t old = pte_val(*p);
  61         pte_basic_t new = (old & ~(pte_basic_t)clr) | set;
  62         unsigned long sz;
  63         unsigned long pdsize;
  64         int i;
  65
  66         if (new == old)
  67                 return old;
  68
  69         if (huge)
  70                 sz = pte_huge_size(__pte(old));
  71         else
  72                 sz = PAGE_SIZE;
  73
  74         if (sz < PMD_SIZE)
  75                 pdsize = PAGE_SIZE;
  76         else if (sz < PUD_SIZE)
  77                 pdsize = PMD_SIZE;
  78         else if (sz < P4D_SIZE)
  79                 pdsize = PUD_SIZE;
  80         else if (sz < PGDIR_SIZE)
  81                 pdsize = P4D_SIZE;
  82         else
  83                 pdsize = PGDIR_SIZE;
  84
  85         for (i = 0; i < sz / pdsize; i++, p++) {
  86                 *p = __pte(new);
  87                 if (new)
  88                         new += (unsigned long long)(pdsize / PAGE_SIZE) << PTE_RPN_SHIFT;
  89         }
  90
  91         if (IS_ENABLED(CONFIG_44x) && !is_kernel_addr(addr) && (old & _PAGE_EXEC))
  92                 icache_44x_need_flush = 1;
  93
  94         /* huge pages use the old page table lock */
  95         if (!huge)
  96                 assert_pte_locked(mm, addr);
  97
  98         return old;
  99 }
 100 #endif
 101
 102 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 103                                             unsigned long addr, pte_t *ptep)
 104 {
 105         unsigned long old;
 106
 107         old = pte_update(vma->vm_mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0, 0);
 108
 109         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
 110 }
 111 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 112
 113 #ifndef ptep_set_wrprotect
 114 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 115                                       pte_t *ptep)
 116 {
 117         pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_WRITE, 0, 0);
 118 }
 119 #endif
 120 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 121
 122 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 123                                        pte_t *ptep)
 124 {
 125         return __pte(pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0));
 126 }
 127 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 128
 129 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 130 {
 131         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0, 0);
 132 }
 133
 134 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE */
 135 #ifndef __ptep_set_access_flags
 136 static inline void __ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 137                                            pte_t *ptep, pte_t entry,
 138                                            unsigned long address,
 139                                            int psize)
 140 {
 141         unsigned long set = pte_val(entry) &
 142                             (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
 143         int huge = psize > mmu_virtual_psize ? 1 : 0;
 144
 145         pte_update(vma->vm_mm, address, ptep, 0, set, huge);
 146
 147         flush_tlb_page(vma, address);
 148 }
 149 #endif
 150
 151 /* Generic accessors to PTE bits */
 152 #ifndef pte_mkwrite_novma
 153 static inline pte_t pte_mkwrite_novma(pte_t pte)
 154 {
 155         /*
 156          * write implies read, hence set both
 157          */
 158         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_RW);
 159 }
 160 #endif
 161
 162 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 163 {
 164         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 165 }
 166
 167 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 168 {
 169         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 170 }
 171
 172 #ifndef pte_wrprotect
 173 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 174 {
 175         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_WRITE);
 176 }
 177 #endif
 178
 179 #ifndef pte_mkexec
 180 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
 181 {
 182         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_EXEC);
 183 }
 184 #endif
 185
 186 #ifndef pte_write
 187 static inline int pte_write(pte_t pte)
 188 {
 189         return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE;
 190 }
 191 #endif
 192 static inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 193 static inline int pte_special(pte_t pte)        { return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL; }
 194 static inline int pte_none(pte_t pte)           { return (pte_val(pte) & ~_PTE_NONE_MASK) == 0; }
 195 static inline bool pte_hashpte(pte_t pte)       { return false; }
 196 static inline bool pte_ci(pte_t pte)            { return pte_val(pte) & _PAGE_NO_CACHE; }
 197 static inline bool pte_exec(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_EXEC; }
 198
 199 static inline int pte_present(pte_t pte)
 200 {
 201         return pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT;
 202 }
 203
 204 static inline bool pte_hw_valid(pte_t pte)
 205 {
 206         return pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT;
 207 }
 208
 209 static inline int pte_young(pte_t pte)
 210 {
 211         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Don't just check for any non zero bits in __PAGE_READ, since for book3e
 216  * and PTE_64BIT, PAGE_KERNEL_X contains _PAGE_BAP_SR which is also in
 217  * _PAGE_READ.  Need to explicitly match _PAGE_BAP_UR bit in that case too.
 218  */
 219 #ifndef pte_read
 220 static inline bool pte_read(pte_t pte)
 221 {
 222         return (pte_val(pte) & _PAGE_READ) == _PAGE_READ;
 223 }
 224 #endif
 225
 226 /*
 227  * We only find page table entry in the last level
 228  * Hence no need for other accessors
 229  */
 230 #define pte_access_permitted pte_access_permitted
 231 static inline bool pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
 232 {
 233         /*
 234          * A read-only access is controlled by _PAGE_READ bit.
 235          * We have _PAGE_READ set for WRITE
 236          */
 237         if (!pte_present(pte) || !pte_read(pte))
 238                 return false;
 239
 240         if (write && !pte_write(pte))
 241                 return false;
 242
 243         return true;
 244 }
 245
 246 /* Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 247  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 248  *
 249  * Even if PTEs can be unsigned long long, a PFN is always an unsigned
 250  * long for now.
 251  */
 252 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot) {
 253         return __pte(((pte_basic_t)(pfn) << PTE_RPN_SHIFT) |
 254                      pgprot_val(pgprot)); }
 255
 256 /* Generic modifiers for PTE bits */
 257 static inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)
 258 {
 259         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_EXEC);
 260 }
 261
 262 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 263 {
 264         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_DIRTY);
 265 }
 266
 267 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 268 {
 269         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_ACCESSED);
 270 }
 271
 272 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 273 {
 274         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SPECIAL);
 275 }
 276
 277 #ifndef pte_mkhuge
 278 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 279 {
 280         return __pte(pte_val(pte));
 281 }
 282 #endif
 283
 284 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 285 {
 286         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot));
 287 }
 288
 289 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
 290 {
 291         return pte_val(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
 292 }
 293
 294 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
 295 {
 296         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 297 }
 298
 299 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
 300 {
 301         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 302 }
 303
 304 /* This low level function performs the actual PTE insertion
 305  * Setting the PTE depends on the MMU type and other factors. It's
 306  * an horrible mess that I'm not going to try to clean up now but
 307  * I'm keeping it in one place rather than spread around
 308  */
 309 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 310                                 pte_t *ptep, pte_t pte, int percpu)
 311 {
 312         /* Second case is 32-bit with 64-bit PTE.  In this case, we
 313          * can just store as long as we do the two halves in the right order
 314          * with a barrier in between.
 315          * In the percpu case, we also fallback to the simple update
 316          */
 317         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC32) && IS_ENABLED(CONFIG_PTE_64BIT) && !percpu) {
 318                 __asm__ __volatile__("\
 319                         stw%X0 %2,%0\n\
 320                         mbar\n\
 321                         stw%X1 %L2,%1"
 322                 : "=m" (*ptep), "=m" (*((unsigned char *)ptep+4))
 323                 : "r" (pte) : "memory");
 324                 return;
 325         }
 326         /* Anything else just stores the PTE normally. That covers all 64-bit
 327          * cases, and 32-bit non-hash with 32-bit PTEs.
 328          */
 329 #if defined(CONFIG_PPC_8xx) && defined(CONFIG_PPC_16K_PAGES)
 330         ptep->pte3 = ptep->pte2 = ptep->pte1 = ptep->pte = pte_val(pte);
 331 #else
 332         *ptep = pte;
 333 #endif
 334
 335         /*
 336          * With hardware tablewalk, a sync is needed to ensure that
 337          * subsequent accesses see the PTE we just wrote.  Unlike userspace
 338          * mappings, we can't tolerate spurious faults, so make sure
 339          * the new PTE will be seen the first time.
 340          */
 341         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3E_64) && is_kernel_addr(addr))
 342                 mb();
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
 347  */
 348
 349 #define _PAGE_CACHE_CTL (_PAGE_COHERENT | _PAGE_GUARDED | _PAGE_NO_CACHE | \
 350                          _PAGE_WRITETHRU)
 351
 352 #define pgprot_noncached(prot)    (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 353                                             _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED))
 354
 355 #define pgprot_noncached_wc(prot) (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 356                                             _PAGE_NO_CACHE))
 357
 358 #define pgprot_cached(prot)       (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 359                                             _PAGE_COHERENT))
 360
 361 #if _PAGE_WRITETHRU != 0
 362 #define pgprot_cached_wthru(prot) (__pgprot((pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL) | \
 363                                             _PAGE_COHERENT | _PAGE_WRITETHRU))
 364 #else
 365 #define pgprot_cached_wthru(prot)       pgprot_noncached(prot)
 366 #endif
 367
 368 #define pgprot_cached_noncoherent(prot) \
 369                 (__pgprot(pgprot_val(prot) & ~_PAGE_CACHE_CTL))
 370
 371 #define pgprot_writecombine pgprot_noncached_wc
 372
 373 int map_kernel_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, pgprot_t prot);
 374 void unmap_kernel_page(unsigned long va);
 375
 376 #endif /* __ASSEMBLY__ */
 377 #endif