arch/riscv/include/asm/pgtable.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   4  */
   5
   6 #ifndef _ASM_RISCV_PGTABLE_H
   7 #define _ASM_RISCV_PGTABLE_H
   8
   9 #include <linux/mmzone.h>
  10 #include <linux/sizes.h>
  11
  12 #include <asm/pgtable-bits.h>
  13
  14 #ifndef CONFIG_MMU
  15 #define KERNEL_LINK_ADDR        PAGE_OFFSET
  16 #define KERN_VIRT_SIZE          (UL(-1))
  17 #else
  18
  19 #define ADDRESS_SPACE_END       (UL(-1))
  20
  21 #ifdef CONFIG_64BIT
  22 /* Leave 2GB for kernel and BPF at the end of the address space */
  23 #define KERNEL_LINK_ADDR        (ADDRESS_SPACE_END - SZ_2G + 1)
  24 #else
  25 #define KERNEL_LINK_ADDR        PAGE_OFFSET
  26 #endif
  27
  28 /* Number of entries in the page global directory */
  29 #define PTRS_PER_PGD    (PAGE_SIZE / sizeof(pgd_t))
  30 /* Number of entries in the page table */
  31 #define PTRS_PER_PTE    (PAGE_SIZE / sizeof(pte_t))
  32
  33 /*
  34  * Half of the kernel address space (1/4 of the entries of the page global
  35  * directory) is for the direct mapping.
  36  */
  37 #define KERN_VIRT_SIZE          ((PTRS_PER_PGD / 2 * PGDIR_SIZE) / 2)
  38
  39 #define VMALLOC_SIZE     (KERN_VIRT_SIZE >> 1)
  40 #define VMALLOC_END      PAGE_OFFSET
  41 #define VMALLOC_START    (PAGE_OFFSET - VMALLOC_SIZE)
  42
  43 #define BPF_JIT_REGION_SIZE     (SZ_128M)
  44 #ifdef CONFIG_64BIT
  45 #define BPF_JIT_REGION_START    (BPF_JIT_REGION_END - BPF_JIT_REGION_SIZE)
  46 #define BPF_JIT_REGION_END      (MODULES_END)
  47 #else
  48 #define BPF_JIT_REGION_START    (PAGE_OFFSET - BPF_JIT_REGION_SIZE)
  49 #define BPF_JIT_REGION_END      (VMALLOC_END)
  50 #endif
  51
  52 /* Modules always live before the kernel */
  53 #ifdef CONFIG_64BIT
  54 /* This is used to define the end of the KASAN shadow region */
  55 #define MODULES_LOWEST_VADDR    (KERNEL_LINK_ADDR - SZ_2G)
  56 #define MODULES_VADDR           (PFN_ALIGN((unsigned long)&_end) - SZ_2G)
  57 #define MODULES_END             (PFN_ALIGN((unsigned long)&_start))
  58 #endif
  59
  60 /*
  61  * Roughly size the vmemmap space to be large enough to fit enough
  62  * struct pages to map half the virtual address space. Then
  63  * position vmemmap directly below the VMALLOC region.
  64  */
  65 #ifdef CONFIG_64BIT
  66 #define VA_BITS         (pgtable_l5_enabled ? \
  67                                 57 : (pgtable_l4_enabled ? 48 : 39))
  68 #else
  69 #define VA_BITS         32
  70 #endif
  71
  72 #define VMEMMAP_SHIFT \
  73         (VA_BITS - PAGE_SHIFT - 1 + STRUCT_PAGE_MAX_SHIFT)
  74 #define VMEMMAP_SIZE    BIT(VMEMMAP_SHIFT)
  75 #define VMEMMAP_END     VMALLOC_START
  76 #define VMEMMAP_START   (VMALLOC_START - VMEMMAP_SIZE)
  77
  78 /*
  79  * Define vmemmap for pfn_to_page & page_to_pfn calls. Needed if kernel
  80  * is configured with CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP enabled.
  81  */
  82 #define vmemmap         ((struct page *)VMEMMAP_START)
  83
  84 #define PCI_IO_SIZE      SZ_16M
  85 #define PCI_IO_END       VMEMMAP_START
  86 #define PCI_IO_START     (PCI_IO_END - PCI_IO_SIZE)
  87
  88 #define FIXADDR_TOP      PCI_IO_START
  89 #ifdef CONFIG_64BIT
  90 #define FIXADDR_SIZE     PMD_SIZE
  91 #else
  92 #define FIXADDR_SIZE     PGDIR_SIZE
  93 #endif
  94 #define FIXADDR_START    (FIXADDR_TOP - FIXADDR_SIZE)
  95
  96 #endif
  97
  98 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
  99 #define XIP_OFFSET              SZ_32M
 100 #define XIP_OFFSET_MASK         (SZ_32M - 1)
 101 #else
 102 #define XIP_OFFSET              0
 103 #endif
 104
 105 #ifndef __ASSEMBLY__
 106
 107 #include <asm/page.h>
 108 #include <asm/tlbflush.h>
 109 #include <linux/mm_types.h>
 110
 111 #define __page_val_to_pfn(_val)  (((_val) & _PAGE_PFN_MASK) >> _PAGE_PFN_SHIFT)
 112
 113 #ifdef CONFIG_64BIT
 114 #include <asm/pgtable-64.h>
 115 #else
 116 #include <asm/pgtable-32.h>
 117 #endif /* CONFIG_64BIT */
 118
 119 #include <linux/page_table_check.h>
 120
 121 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 122 #define XIP_FIXUP(addr) ({                                                      \
 123         uintptr_t __a = (uintptr_t)(addr);                                      \
 124         (__a >= CONFIG_XIP_PHYS_ADDR && \
 125          __a < CONFIG_XIP_PHYS_ADDR + XIP_OFFSET * 2) ? \
 126                 __a - CONFIG_XIP_PHYS_ADDR + CONFIG_PHYS_RAM_BASE - XIP_OFFSET :\
 127                 __a;                                                            \
 128         })
 129 #else
 130 #define XIP_FIXUP(addr)         (addr)
 131 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 132
 133 struct pt_alloc_ops {
 134         pte_t *(*get_pte_virt)(phys_addr_t pa);
 135         phys_addr_t (*alloc_pte)(uintptr_t va);
 136 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 137         pmd_t *(*get_pmd_virt)(phys_addr_t pa);
 138         phys_addr_t (*alloc_pmd)(uintptr_t va);
 139         pud_t *(*get_pud_virt)(phys_addr_t pa);
 140         phys_addr_t (*alloc_pud)(uintptr_t va);
 141         p4d_t *(*get_p4d_virt)(phys_addr_t pa);
 142         phys_addr_t (*alloc_p4d)(uintptr_t va);
 143 #endif
 144 };
 145
 146 extern struct pt_alloc_ops pt_ops __initdata;
 147
 148 #ifdef CONFIG_MMU
 149 /* Number of PGD entries that a user-mode program can use */
 150 #define USER_PTRS_PER_PGD   (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
 151
 152 /* Page protection bits */
 153 #define _PAGE_BASE      (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_USER)
 154
 155 #define PAGE_NONE               __pgprot(_PAGE_PROT_NONE | _PAGE_READ)
 156 #define PAGE_READ               __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ)
 157 #define PAGE_WRITE              __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE)
 158 #define PAGE_EXEC               __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_EXEC)
 159 #define PAGE_READ_EXEC          __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ | _PAGE_EXEC)
 160 #define PAGE_WRITE_EXEC         __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_READ |      \
 161                                          _PAGE_EXEC | _PAGE_WRITE)
 162
 163 #define PAGE_COPY               PAGE_READ
 164 #define PAGE_COPY_EXEC          PAGE_EXEC
 165 #define PAGE_COPY_READ_EXEC     PAGE_READ_EXEC
 166 #define PAGE_SHARED             PAGE_WRITE
 167 #define PAGE_SHARED_EXEC        PAGE_WRITE_EXEC
 168
 169 #define _PAGE_KERNEL            (_PAGE_READ \
 170                                 | _PAGE_WRITE \
 171                                 | _PAGE_PRESENT \
 172                                 | _PAGE_ACCESSED \
 173                                 | _PAGE_DIRTY \
 174                                 | _PAGE_GLOBAL)
 175
 176 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(_PAGE_KERNEL)
 177 #define PAGE_KERNEL_READ        __pgprot(_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_WRITE)
 178 #define PAGE_KERNEL_EXEC        __pgprot(_PAGE_KERNEL | _PAGE_EXEC)
 179 #define PAGE_KERNEL_READ_EXEC   __pgprot((_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_WRITE) \
 180                                          | _PAGE_EXEC)
 181
 182 #define PAGE_TABLE              __pgprot(_PAGE_TABLE)
 183
 184 #define _PAGE_IOREMAP   ((_PAGE_KERNEL & ~_PAGE_MTMASK) | _PAGE_IO)
 185 #define PAGE_KERNEL_IO          __pgprot(_PAGE_IOREMAP)
 186
 187 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
 188
 189 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 190 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 191 {
 192         /*
 193          * Checking for _PAGE_LEAF is needed too because:
 194          * When splitting a THP, split_huge_page() will temporarily clear
 195          * the present bit, in this situation, pmd_present() and
 196          * pmd_trans_huge() still needs to return true.
 197          */
 198         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE | _PAGE_LEAF));
 199 }
 200 #else
 201 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 202 {
 203         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 204 }
 205 #endif
 206
 207 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 208 {
 209         return (pmd_val(pmd) == 0);
 210 }
 211
 212 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 213 {
 214         return !pmd_present(pmd) || (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 215 }
 216
 217 #define pmd_leaf        pmd_leaf
 218 static inline int pmd_leaf(pmd_t pmd)
 219 {
 220         return pmd_present(pmd) && (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 221 }
 222
 223 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 224 {
 225         *pmdp = pmd;
 226 }
 227
 228 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 229 {
 230         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 231 }
 232
 233 static inline pgd_t pfn_pgd(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 234 {
 235         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 236
 237         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 238
 239         return __pgd((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 240 }
 241
 242 static inline unsigned long _pgd_pfn(pgd_t pgd)
 243 {
 244         return __page_val_to_pfn(pgd_val(pgd));
 245 }
 246
 247 static inline struct page *pmd_page(pmd_t pmd)
 248 {
 249         return pfn_to_page(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 250 }
 251
 252 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 253 {
 254         return (unsigned long)pfn_to_virt(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 255 }
 256
 257 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 258 {
 259         return __pte(pmd_val(pmd));
 260 }
 261
 262 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 263 {
 264         return __pte(pud_val(pud));
 265 }
 266
 267 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
 268
 269 static __always_inline bool has_svnapot(void)
 270 {
 271         return riscv_has_extension_likely(RISCV_ISA_EXT_SVNAPOT);
 272 }
 273
 274 static inline unsigned long pte_napot(pte_t pte)
 275 {
 276         return pte_val(pte) & _PAGE_NAPOT;
 277 }
 278
 279 static inline pte_t pte_mknapot(pte_t pte, unsigned int order)
 280 {
 281         int pos = order - 1 + _PAGE_PFN_SHIFT;
 282         unsigned long napot_bit = BIT(pos);
 283         unsigned long napot_mask = ~GENMASK(pos, _PAGE_PFN_SHIFT);
 284
 285         return __pte((pte_val(pte) & napot_mask) | napot_bit | _PAGE_NAPOT);
 286 }
 287
 288 #else
 289
 290 static __always_inline bool has_svnapot(void) { return false; }
 291
 292 static inline unsigned long pte_napot(pte_t pte)
 293 {
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 #endif /* CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT */
 298
 299 /* Yields the page frame number (PFN) of a page table entry */
 300 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 301 {
 302         unsigned long res  = __page_val_to_pfn(pte_val(pte));
 303
 304         if (has_svnapot() && pte_napot(pte))
 305                 res = res & (res - 1UL);
 306
 307         return res;
 308 }
 309
 310 #define pte_page(x)     pfn_to_page(pte_pfn(x))
 311
 312 /* Constructs a page table entry */
 313 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 314 {
 315         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 316
 317         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 318
 319         return __pte((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 320 }
 321
 322 #define mk_pte(page, prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
 323
 324 static inline int pte_present(pte_t pte)
 325 {
 326         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 327 }
 328
 329 static inline int pte_none(pte_t pte)
 330 {
 331         return (pte_val(pte) == 0);
 332 }
 333
 334 static inline int pte_write(pte_t pte)
 335 {
 336         return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE;
 337 }
 338
 339 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 340 {
 341         return pte_val(pte) & _PAGE_EXEC;
 342 }
 343
 344 static inline int pte_user(pte_t pte)
 345 {
 346         return pte_val(pte) & _PAGE_USER;
 347 }
 348
 349 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 350 {
 351         return pte_present(pte) && (pte_val(pte) & _PAGE_LEAF);
 352 }
 353
 354 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 355 {
 356         return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
 357 }
 358
 359 static inline int pte_young(pte_t pte)
 360 {
 361         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 362 }
 363
 364 static inline int pte_special(pte_t pte)
 365 {
 366         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 367 }
 368
 369 /* static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte) */
 370
 371 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 372 {
 373         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE));
 374 }
 375
 376 /* static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte) */
 377
 378 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 379 {
 380         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_WRITE);
 381 }
 382
 383 /* static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte) */
 384
 385 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 386 {
 387         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 388 }
 389
 390 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 391 {
 392         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_DIRTY));
 393 }
 394
 395 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 396 {
 397         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 398 }
 399
 400 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 401 {
 402         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_ACCESSED));
 403 }
 404
 405 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 406 {
 407         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SPECIAL);
 408 }
 409
 410 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 411 {
 412         return pte;
 413 }
 414
 415 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 416 /*
 417  * See the comment in include/asm-generic/pgtable.h
 418  */
 419 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 420 {
 421         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE)) == _PAGE_PROT_NONE;
 422 }
 423
 424 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 425 {
 426         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 427 }
 428 #endif
 429
 430 /* Modify page protection bits */
 431 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 432 {
 433         unsigned long newprot_val = pgprot_val(newprot);
 434
 435         ALT_THEAD_PMA(newprot_val);
 436
 437         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | newprot_val);
 438 }
 439
 440 #define pgd_ERROR(e) \
 441         pr_err("%s:%d: bad pgd " PTE_FMT ".\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 442
 443
 444 /* Commit new configuration to MMU hardware */
 445 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 446         unsigned long address, pte_t *ptep)
 447 {
 448         /*
 449          * The kernel assumes that TLBs don't cache invalid entries, but
 450          * in RISC-V, SFENCE.VMA specifies an ordering constraint, not a
 451          * cache flush; it is necessary even after writing invalid entries.
 452          * Relying on flush_tlb_fix_spurious_fault would suffice, but
 453          * the extra traps reduce performance.  So, eagerly SFENCE.VMA.
 454          */
 455         local_flush_tlb_page(address);
 456 }
 457
 458 #define __HAVE_ARCH_UPDATE_MMU_TLB
 459 #define update_mmu_tlb update_mmu_cache
 460
 461 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
 462                 unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 463 {
 464         pte_t *ptep = (pte_t *)pmdp;
 465
 466         update_mmu_cache(vma, address, ptep);
 467 }
 468
 469 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 470 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
 471 {
 472         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
 473 }
 474
 475 /*
 476  * Certain architectures need to do special things when PTEs within
 477  * a page table are directly modified.  Thus, the following hook is
 478  * made available.
 479  */
 480 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 481 {
 482         *ptep = pteval;
 483 }
 484
 485 void flush_icache_pte(pte_t pte);
 486
 487 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm,
 488         unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pteval)
 489 {
 490         if (pte_present(pteval) && pte_exec(pteval))
 491                 flush_icache_pte(pteval);
 492
 493         set_pte(ptep, pteval);
 494 }
 495
 496 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm,
 497         unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pteval)
 498 {
 499         page_table_check_pte_set(mm, addr, ptep, pteval);
 500         __set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
 501 }
 502
 503 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm,
 504         unsigned long addr, pte_t *ptep)
 505 {
 506         __set_pte_at(mm, addr, ptep, __pte(0));
 507 }
 508
 509 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 510 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 511                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
 512                                         pte_t entry, int dirty)
 513 {
 514         if (!pte_same(*ptep, entry))
 515                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, entry);
 516         /*
 517          * update_mmu_cache will unconditionally execute, handling both
 518          * the case that the PTE changed and the spurious fault case.
 519          */
 520         return true;
 521 }
 522
 523 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 524 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 525                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 526 {
 527         pte_t pte = __pte(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)ptep, 0));
 528
 529         page_table_check_pte_clear(mm, address, pte);
 530
 531         return pte;
 532 }
 533
 534 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 535 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 536                                             unsigned long address,
 537                                             pte_t *ptep)
 538 {
 539         if (!pte_young(*ptep))
 540                 return 0;
 541         return test_and_clear_bit(_PAGE_ACCESSED_OFFSET, &pte_val(*ptep));
 542 }
 543
 544 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 545 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 546                                       unsigned long address, pte_t *ptep)
 547 {
 548         atomic_long_and(~(unsigned long)_PAGE_WRITE, (atomic_long_t *)ptep);
 549 }
 550
 551 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 552 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 553                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 554 {
 555         /*
 556          * This comment is borrowed from x86, but applies equally to RISC-V:
 557          *
 558          * Clearing the accessed bit without a TLB flush
 559          * doesn't cause data corruption. [ It could cause incorrect
 560          * page aging and the (mistaken) reclaim of hot pages, but the
 561          * chance of that should be relatively low. ]
 562          *
 563          * So as a performance optimization don't flush the TLB when
 564          * clearing the accessed bit, it will eventually be flushed by
 565          * a context switch or a VM operation anyway. [ In the rare
 566          * event of it not getting flushed for a long time the delay
 567          * shouldn't really matter because there's no real memory
 568          * pressure for swapout to react to. ]
 569          */
 570         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 571 }
 572
 573 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 574 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t _prot)
 575 {
 576         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 577
 578         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 579         prot |= _PAGE_IO;
 580
 581         return __pgprot(prot);
 582 }
 583
 584 #define pgprot_writecombine pgprot_writecombine
 585 static inline pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t _prot)
 586 {
 587         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 588
 589         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 590         prot |= _PAGE_NOCACHE;
 591
 592         return __pgprot(prot);
 593 }
 594
 595 /*
 596  * THP functions
 597  */
 598 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 599 {
 600         return __pmd(pte_val(pte));
 601 }
 602
 603 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 604 {
 605         return pmd;
 606 }
 607
 608 static inline pmd_t pmd_mkinvalid(pmd_t pmd)
 609 {
 610         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROT_NONE));
 611 }
 612
 613 #define __pmd_to_phys(pmd)  (__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)) << PAGE_SHIFT)
 614
 615 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 616 {
 617         return ((__pmd_to_phys(pmd) & PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 618 }
 619
 620 #define __pud_to_phys(pud)  (__page_val_to_pfn(pud_val(pud)) << PAGE_SHIFT)
 621
 622 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 623 {
 624         return ((__pud_to_phys(pud) & PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 625 }
 626
 627 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 628 {
 629         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 630 }
 631
 632 #define pmd_write pmd_write
 633 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 634 {
 635         return pte_write(pmd_pte(pmd));
 636 }
 637
 638 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 639 {
 640         return pte_dirty(pmd_pte(pmd));
 641 }
 642
 643 #define pmd_young pmd_young
 644 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 645 {
 646         return pte_young(pmd_pte(pmd));
 647 }
 648
 649 static inline int pmd_user(pmd_t pmd)
 650 {
 651         return pte_user(pmd_pte(pmd));
 652 }
 653
 654 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 655 {
 656         return pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)));
 657 }
 658
 659 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 660 {
 661         return pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)));
 662 }
 663
 664 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 665 {
 666         return pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)));
 667 }
 668
 669 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 670 {
 671         return pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)));
 672 }
 673
 674 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 675 {
 676         return pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)));
 677 }
 678
 679 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 680 {
 681         return pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)));
 682 }
 683
 684 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 685                                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 686 {
 687         page_table_check_pmd_set(mm, addr, pmdp, pmd);
 688         return __set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd));
 689 }
 690
 691 static inline void set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 692                                 pud_t *pudp, pud_t pud)
 693 {
 694         page_table_check_pud_set(mm, addr, pudp, pud);
 695         return __set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pudp, pud_pte(pud));
 696 }
 697
 698 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_CHECK
 699 static inline bool pte_user_accessible_page(pte_t pte)
 700 {
 701         return pte_present(pte) && pte_user(pte);
 702 }
 703
 704 static inline bool pmd_user_accessible_page(pmd_t pmd)
 705 {
 706         return pmd_leaf(pmd) && pmd_user(pmd);
 707 }
 708
 709 static inline bool pud_user_accessible_page(pud_t pud)
 710 {
 711         return pud_leaf(pud) && pud_user(pud);
 712 }
 713 #endif
 714
 715 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 716 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 717 {
 718         return pmd_leaf(pmd);
 719 }
 720
 721 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 722 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 723                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 724                                         pmd_t entry, int dirty)
 725 {
 726         return ptep_set_access_flags(vma, address, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(entry), dirty);
 727 }
 728
 729 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 730 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 731                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 732 {
 733         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 734 }
 735
 736 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 737 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 738                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 739 {
 740         pmd_t pmd = __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, 0));
 741
 742         page_table_check_pmd_clear(mm, address, pmd);
 743
 744         return pmd;
 745 }
 746
 747 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 748 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 749                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 750 {
 751         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 752 }
 753
 754 #define pmdp_establish pmdp_establish
 755 static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
 756                                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 757 {
 758         page_table_check_pmd_set(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
 759         return __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, pmd_val(pmd)));
 760 }
 761
 762 #define pmdp_collapse_flush pmdp_collapse_flush
 763 extern pmd_t pmdp_collapse_flush(struct vm_area_struct *vma,
 764                                  unsigned long address, pmd_t *pmdp);
 765 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 766
 767 /*
 768  * Encode/decode swap entries and swap PTEs. Swap PTEs are all PTEs that
 769  * are !pte_none() && !pte_present().
 770  *
 771  * Format of swap PTE:
 772  *      bit            0:       _PAGE_PRESENT (zero)
 773  *      bit       1 to 3:       _PAGE_LEAF (zero)
 774  *      bit            5:       _PAGE_PROT_NONE (zero)
 775  *      bit            6:       exclusive marker
 776  *      bits      7 to 11:      swap type
 777  *      bits 11 to XLEN-1:      swap offset
 778  */
 779 #define __SWP_TYPE_SHIFT        7
 780 #define __SWP_TYPE_BITS         5
 781 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 782 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 783
 784 #define MAX_SWAPFILES_CHECK()   \
 785         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 786
 787 #define __swp_type(x)   (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 788 #define __swp_offset(x) ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
 789 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t) \
 790         { (((type) & __SWP_TYPE_MASK) << __SWP_TYPE_SHIFT) | \
 791           ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 792
 793 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 794 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 795
 796 static inline int pte_swp_exclusive(pte_t pte)
 797 {
 798         return pte_val(pte) & _PAGE_SWP_EXCLUSIVE;
 799 }
 800
 801 static inline pte_t pte_swp_mkexclusive(pte_t pte)
 802 {
 803         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 804 }
 805
 806 static inline pte_t pte_swp_clear_exclusive(pte_t pte)
 807 {
 808         return __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_SWP_EXCLUSIVE);
 809 }
 810
 811 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 812 #define __pmd_to_swp_entry(pmd) ((swp_entry_t) { pmd_val(pmd) })
 813 #define __swp_entry_to_pmd(swp) __pmd((swp).val)
 814 #endif /* CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION */
 815
 816 /*
 817  * In the RV64 Linux scheme, we give the user half of the virtual-address space
 818  * and give the kernel the other (upper) half.
 819  */
 820 #ifdef CONFIG_64BIT
 821 #define KERN_VIRT_START (-(BIT(VA_BITS)) + TASK_SIZE)
 822 #else
 823 #define KERN_VIRT_START FIXADDR_START
 824 #endif
 825
 826 /*
 827  * Task size is 0x4000000000 for RV64 or 0x9fc00000 for RV32.
 828  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE.
 829  * Task size is:
 830  * -     0x9fc00000 (~2.5GB) for RV32.
 831  * -   0x4000000000 ( 256GB) for RV64 using SV39 mmu
 832  * - 0x800000000000 ( 128TB) for RV64 using SV48 mmu
 833  *
 834  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE since "RISC-V
 835  * Instruction Set Manual Volume II: Privileged Architecture" states that
 836  * "load and store effective addresses, which are 64bits, must have bits
 837  * 63–48 all equal to bit 47, or else a page-fault exception will occur."
 838  */
 839 #ifdef CONFIG_64BIT
 840 #define TASK_SIZE_64    (PGDIR_SIZE * PTRS_PER_PGD / 2)
 841 #define TASK_SIZE_MIN   (PGDIR_SIZE_L3 * PTRS_PER_PGD / 2)
 842
 843 #ifdef CONFIG_COMPAT
 844 #define TASK_SIZE_32    (_AC(0x80000000, UL) - PAGE_SIZE)
 845 #define TASK_SIZE       (test_thread_flag(TIF_32BIT) ? \
 846                          TASK_SIZE_32 : TASK_SIZE_64)
 847 #else
 848 #define TASK_SIZE       TASK_SIZE_64
 849 #endif
 850
 851 #else
 852 #define TASK_SIZE       FIXADDR_START
 853 #define TASK_SIZE_MIN   TASK_SIZE
 854 #endif
 855
 856 #else /* CONFIG_MMU */
 857
 858 #define PAGE_SHARED             __pgprot(0)
 859 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(0)
 860 #define swapper_pg_dir          NULL
 861 #define TASK_SIZE               0xffffffffUL
 862 #define VMALLOC_START           0
 863 #define VMALLOC_END             TASK_SIZE
 864
 865 #endif /* !CONFIG_MMU */
 866
 867 extern char _start[];
 868 extern void *_dtb_early_va;
 869 extern uintptr_t _dtb_early_pa;
 870 #if defined(CONFIG_XIP_KERNEL) && defined(CONFIG_MMU)
 871 #define dtb_early_va    (*(void **)XIP_FIXUP(&_dtb_early_va))
 872 #define dtb_early_pa    (*(uintptr_t *)XIP_FIXUP(&_dtb_early_pa))
 873 #else
 874 #define dtb_early_va    _dtb_early_va
 875 #define dtb_early_pa    _dtb_early_pa
 876 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 877 extern u64 satp_mode;
 878 extern bool pgtable_l4_enabled;
 879
 880 void paging_init(void);
 881 void misc_mem_init(void);
 882
 883 /*
 884  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero,
 885  * used for zero-mapped memory areas, etc.
 886  */
 887 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
 888 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 889
 890 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 891
 892 #endif /* _ASM_RISCV_PGTABLE_H */