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 (half 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 /* MAP_PRIVATE permissions: xwr (copy-on-write) */
 190 #define __P000  PAGE_NONE
 191 #define __P001  PAGE_READ
 192 #define __P010  PAGE_COPY
 193 #define __P011  PAGE_COPY
 194 #define __P100  PAGE_EXEC
 195 #define __P101  PAGE_READ_EXEC
 196 #define __P110  PAGE_COPY_EXEC
 197 #define __P111  PAGE_COPY_READ_EXEC
 198
 199 /* MAP_SHARED permissions: xwr */
 200 #define __S000  PAGE_NONE
 201 #define __S001  PAGE_READ
 202 #define __S010  PAGE_SHARED
 203 #define __S011  PAGE_SHARED
 204 #define __S100  PAGE_EXEC
 205 #define __S101  PAGE_READ_EXEC
 206 #define __S110  PAGE_SHARED_EXEC
 207 #define __S111  PAGE_SHARED_EXEC
 208
 209 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 210 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 211 {
 212         /*
 213          * Checking for _PAGE_LEAF is needed too because:
 214          * When splitting a THP, split_huge_page() will temporarily clear
 215          * the present bit, in this situation, pmd_present() and
 216          * pmd_trans_huge() still needs to return true.
 217          */
 218         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE | _PAGE_LEAF));
 219 }
 220 #else
 221 static inline int pmd_present(pmd_t pmd)
 222 {
 223         return (pmd_val(pmd) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 224 }
 225 #endif
 226
 227 static inline int pmd_none(pmd_t pmd)
 228 {
 229         return (pmd_val(pmd) == 0);
 230 }
 231
 232 static inline int pmd_bad(pmd_t pmd)
 233 {
 234         return !pmd_present(pmd) || (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 235 }
 236
 237 #define pmd_leaf        pmd_leaf
 238 static inline int pmd_leaf(pmd_t pmd)
 239 {
 240         return pmd_present(pmd) && (pmd_val(pmd) & _PAGE_LEAF);
 241 }
 242
 243 static inline void set_pmd(pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 244 {
 245         *pmdp = pmd;
 246 }
 247
 248 static inline void pmd_clear(pmd_t *pmdp)
 249 {
 250         set_pmd(pmdp, __pmd(0));
 251 }
 252
 253 static inline pgd_t pfn_pgd(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 254 {
 255         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 256
 257         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 258
 259         return __pgd((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 260 }
 261
 262 static inline unsigned long _pgd_pfn(pgd_t pgd)
 263 {
 264         return pgd_val(pgd) >> _PAGE_PFN_SHIFT;
 265 }
 266
 267 static inline struct page *pmd_page(pmd_t pmd)
 268 {
 269         return pfn_to_page(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 270 }
 271
 272 static inline unsigned long pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
 273 {
 274         return (unsigned long)pfn_to_virt(__page_val_to_pfn(pmd_val(pmd)));
 275 }
 276
 277 static inline pte_t pmd_pte(pmd_t pmd)
 278 {
 279         return __pte(pmd_val(pmd));
 280 }
 281
 282 static inline pte_t pud_pte(pud_t pud)
 283 {
 284         return __pte(pud_val(pud));
 285 }
 286
 287 /* Yields the page frame number (PFN) of a page table entry */
 288 static inline unsigned long pte_pfn(pte_t pte)
 289 {
 290         return __page_val_to_pfn(pte_val(pte));
 291 }
 292
 293 #define pte_page(x)     pfn_to_page(pte_pfn(x))
 294
 295 /* Constructs a page table entry */
 296 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t prot)
 297 {
 298         unsigned long prot_val = pgprot_val(prot);
 299
 300         ALT_THEAD_PMA(prot_val);
 301
 302         return __pte((pfn << _PAGE_PFN_SHIFT) | prot_val);
 303 }
 304
 305 #define mk_pte(page, prot)       pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
 306
 307 static inline int pte_present(pte_t pte)
 308 {
 309         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE));
 310 }
 311
 312 static inline int pte_none(pte_t pte)
 313 {
 314         return (pte_val(pte) == 0);
 315 }
 316
 317 static inline int pte_write(pte_t pte)
 318 {
 319         return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE;
 320 }
 321
 322 static inline int pte_exec(pte_t pte)
 323 {
 324         return pte_val(pte) & _PAGE_EXEC;
 325 }
 326
 327 static inline int pte_user(pte_t pte)
 328 {
 329         return pte_val(pte) & _PAGE_USER;
 330 }
 331
 332 static inline int pte_huge(pte_t pte)
 333 {
 334         return pte_present(pte) && (pte_val(pte) & _PAGE_LEAF);
 335 }
 336
 337 static inline int pte_dirty(pte_t pte)
 338 {
 339         return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;
 340 }
 341
 342 static inline int pte_young(pte_t pte)
 343 {
 344         return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;
 345 }
 346
 347 static inline int pte_special(pte_t pte)
 348 {
 349         return pte_val(pte) & _PAGE_SPECIAL;
 350 }
 351
 352 /* static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte) */
 353
 354 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 355 {
 356         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_WRITE));
 357 }
 358
 359 /* static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte) */
 360
 361 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
 362 {
 363         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_WRITE);
 364 }
 365
 366 /* static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte) */
 367
 368 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
 369 {
 370         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_DIRTY);
 371 }
 372
 373 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 374 {
 375         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_DIRTY));
 376 }
 377
 378 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
 379 {
 380         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_ACCESSED);
 381 }
 382
 383 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 384 {
 385         return __pte(pte_val(pte) & ~(_PAGE_ACCESSED));
 386 }
 387
 388 static inline pte_t pte_mkspecial(pte_t pte)
 389 {
 390         return __pte(pte_val(pte) | _PAGE_SPECIAL);
 391 }
 392
 393 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte)
 394 {
 395         return pte;
 396 }
 397
 398 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 399 /*
 400  * See the comment in include/asm-generic/pgtable.h
 401  */
 402 static inline int pte_protnone(pte_t pte)
 403 {
 404         return (pte_val(pte) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_PROT_NONE)) == _PAGE_PROT_NONE;
 405 }
 406
 407 static inline int pmd_protnone(pmd_t pmd)
 408 {
 409         return pte_protnone(pmd_pte(pmd));
 410 }
 411 #endif
 412
 413 /* Modify page protection bits */
 414 static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 415 {
 416         unsigned long newprot_val = pgprot_val(newprot);
 417
 418         ALT_THEAD_PMA(newprot_val);
 419
 420         return __pte((pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | newprot_val);
 421 }
 422
 423 #define pgd_ERROR(e) \
 424         pr_err("%s:%d: bad pgd " PTE_FMT ".\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 425
 426
 427 /* Commit new configuration to MMU hardware */
 428 static inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *vma,
 429         unsigned long address, pte_t *ptep)
 430 {
 431         /*
 432          * The kernel assumes that TLBs don't cache invalid entries, but
 433          * in RISC-V, SFENCE.VMA specifies an ordering constraint, not a
 434          * cache flush; it is necessary even after writing invalid entries.
 435          * Relying on flush_tlb_fix_spurious_fault would suffice, but
 436          * the extra traps reduce performance.  So, eagerly SFENCE.VMA.
 437          */
 438         local_flush_tlb_page(address);
 439 }
 440
 441 static inline void update_mmu_cache_pmd(struct vm_area_struct *vma,
 442                 unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 443 {
 444         pte_t *ptep = (pte_t *)pmdp;
 445
 446         update_mmu_cache(vma, address, ptep);
 447 }
 448
 449 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
 450 static inline int pte_same(pte_t pte_a, pte_t pte_b)
 451 {
 452         return pte_val(pte_a) == pte_val(pte_b);
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Certain architectures need to do special things when PTEs within
 457  * a page table are directly modified.  Thus, the following hook is
 458  * made available.
 459  */
 460 static inline void set_pte(pte_t *ptep, pte_t pteval)
 461 {
 462         *ptep = pteval;
 463 }
 464
 465 void flush_icache_pte(pte_t pte);
 466
 467 static inline void __set_pte_at(struct mm_struct *mm,
 468         unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pteval)
 469 {
 470         if (pte_present(pteval) && pte_exec(pteval))
 471                 flush_icache_pte(pteval);
 472
 473         set_pte(ptep, pteval);
 474 }
 475
 476 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm,
 477         unsigned long addr, pte_t *ptep, pte_t pteval)
 478 {
 479         page_table_check_pte_set(mm, addr, ptep, pteval);
 480         __set_pte_at(mm, addr, ptep, pteval);
 481 }
 482
 483 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm,
 484         unsigned long addr, pte_t *ptep)
 485 {
 486         __set_pte_at(mm, addr, ptep, __pte(0));
 487 }
 488
 489 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
 490 static inline int ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 491                                         unsigned long address, pte_t *ptep,
 492                                         pte_t entry, int dirty)
 493 {
 494         if (!pte_same(*ptep, entry))
 495                 set_pte_at(vma->vm_mm, address, ptep, entry);
 496         /*
 497          * update_mmu_cache will unconditionally execute, handling both
 498          * the case that the PTE changed and the spurious fault case.
 499          */
 500         return true;
 501 }
 502
 503 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
 504 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 505                                        unsigned long address, pte_t *ptep)
 506 {
 507         pte_t pte = __pte(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)ptep, 0));
 508
 509         page_table_check_pte_clear(mm, address, pte);
 510
 511         return pte;
 512 }
 513
 514 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 515 static inline int ptep_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 516                                             unsigned long address,
 517                                             pte_t *ptep)
 518 {
 519         if (!pte_young(*ptep))
 520                 return 0;
 521         return test_and_clear_bit(_PAGE_ACCESSED_OFFSET, &pte_val(*ptep));
 522 }
 523
 524 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
 525 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 526                                       unsigned long address, pte_t *ptep)
 527 {
 528         atomic_long_and(~(unsigned long)_PAGE_WRITE, (atomic_long_t *)ptep);
 529 }
 530
 531 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
 532 static inline int ptep_clear_flush_young(struct vm_area_struct *vma,
 533                                          unsigned long address, pte_t *ptep)
 534 {
 535         /*
 536          * This comment is borrowed from x86, but applies equally to RISC-V:
 537          *
 538          * Clearing the accessed bit without a TLB flush
 539          * doesn't cause data corruption. [ It could cause incorrect
 540          * page aging and the (mistaken) reclaim of hot pages, but the
 541          * chance of that should be relatively low. ]
 542          *
 543          * So as a performance optimization don't flush the TLB when
 544          * clearing the accessed bit, it will eventually be flushed by
 545          * a context switch or a VM operation anyway. [ In the rare
 546          * event of it not getting flushed for a long time the delay
 547          * shouldn't really matter because there's no real memory
 548          * pressure for swapout to react to. ]
 549          */
 550         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, ptep);
 551 }
 552
 553 #define pgprot_noncached pgprot_noncached
 554 static inline pgprot_t pgprot_noncached(pgprot_t _prot)
 555 {
 556         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 557
 558         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 559         prot |= _PAGE_IO;
 560
 561         return __pgprot(prot);
 562 }
 563
 564 #define pgprot_writecombine pgprot_writecombine
 565 static inline pgprot_t pgprot_writecombine(pgprot_t _prot)
 566 {
 567         unsigned long prot = pgprot_val(_prot);
 568
 569         prot &= ~_PAGE_MTMASK;
 570         prot |= _PAGE_NOCACHE;
 571
 572         return __pgprot(prot);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * THP functions
 577  */
 578 static inline pmd_t pte_pmd(pte_t pte)
 579 {
 580         return __pmd(pte_val(pte));
 581 }
 582
 583 static inline pmd_t pmd_mkhuge(pmd_t pmd)
 584 {
 585         return pmd;
 586 }
 587
 588 static inline pmd_t pmd_mkinvalid(pmd_t pmd)
 589 {
 590         return __pmd(pmd_val(pmd) & ~(_PAGE_PRESENT|_PAGE_PROT_NONE));
 591 }
 592
 593 #define __pmd_to_phys(pmd)  (pmd_val(pmd) >> _PAGE_PFN_SHIFT << PAGE_SHIFT)
 594
 595 static inline unsigned long pmd_pfn(pmd_t pmd)
 596 {
 597         return ((__pmd_to_phys(pmd) & PMD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 598 }
 599
 600 #define __pud_to_phys(pud)  (pud_val(pud) >> _PAGE_PFN_SHIFT << PAGE_SHIFT)
 601
 602 static inline unsigned long pud_pfn(pud_t pud)
 603 {
 604         return ((__pud_to_phys(pud) & PUD_MASK) >> PAGE_SHIFT);
 605 }
 606
 607 static inline pmd_t pmd_modify(pmd_t pmd, pgprot_t newprot)
 608 {
 609         return pte_pmd(pte_modify(pmd_pte(pmd), newprot));
 610 }
 611
 612 #define pmd_write pmd_write
 613 static inline int pmd_write(pmd_t pmd)
 614 {
 615         return pte_write(pmd_pte(pmd));
 616 }
 617
 618 static inline int pmd_dirty(pmd_t pmd)
 619 {
 620         return pte_dirty(pmd_pte(pmd));
 621 }
 622
 623 static inline int pmd_young(pmd_t pmd)
 624 {
 625         return pte_young(pmd_pte(pmd));
 626 }
 627
 628 static inline int pmd_user(pmd_t pmd)
 629 {
 630         return pte_user(pmd_pte(pmd));
 631 }
 632
 633 static inline pmd_t pmd_mkold(pmd_t pmd)
 634 {
 635         return pte_pmd(pte_mkold(pmd_pte(pmd)));
 636 }
 637
 638 static inline pmd_t pmd_mkyoung(pmd_t pmd)
 639 {
 640         return pte_pmd(pte_mkyoung(pmd_pte(pmd)));
 641 }
 642
 643 static inline pmd_t pmd_mkwrite(pmd_t pmd)
 644 {
 645         return pte_pmd(pte_mkwrite(pmd_pte(pmd)));
 646 }
 647
 648 static inline pmd_t pmd_wrprotect(pmd_t pmd)
 649 {
 650         return pte_pmd(pte_wrprotect(pmd_pte(pmd)));
 651 }
 652
 653 static inline pmd_t pmd_mkclean(pmd_t pmd)
 654 {
 655         return pte_pmd(pte_mkclean(pmd_pte(pmd)));
 656 }
 657
 658 static inline pmd_t pmd_mkdirty(pmd_t pmd)
 659 {
 660         return pte_pmd(pte_mkdirty(pmd_pte(pmd)));
 661 }
 662
 663 static inline void set_pmd_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 664                                 pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 665 {
 666         page_table_check_pmd_set(mm, addr, pmdp, pmd);
 667         return __set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(pmd));
 668 }
 669
 670 static inline void set_pud_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 671                                 pud_t *pudp, pud_t pud)
 672 {
 673         page_table_check_pud_set(mm, addr, pudp, pud);
 674         return __set_pte_at(mm, addr, (pte_t *)pudp, pud_pte(pud));
 675 }
 676
 677 #ifdef CONFIG_PAGE_TABLE_CHECK
 678 static inline bool pte_user_accessible_page(pte_t pte)
 679 {
 680         return pte_present(pte) && pte_user(pte);
 681 }
 682
 683 static inline bool pmd_user_accessible_page(pmd_t pmd)
 684 {
 685         return pmd_leaf(pmd) && pmd_user(pmd);
 686 }
 687
 688 static inline bool pud_user_accessible_page(pud_t pud)
 689 {
 690         return pud_leaf(pud) && pud_user(pud);
 691 }
 692 #endif
 693
 694 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 695 static inline int pmd_trans_huge(pmd_t pmd)
 696 {
 697         return pmd_leaf(pmd);
 698 }
 699
 700 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_ACCESS_FLAGS
 701 static inline int pmdp_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
 702                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp,
 703                                         pmd_t entry, int dirty)
 704 {
 705         return ptep_set_access_flags(vma, address, (pte_t *)pmdp, pmd_pte(entry), dirty);
 706 }
 707
 708 #define __HAVE_ARCH_PMDP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
 709 static inline int pmdp_test_and_clear_young(struct vm_area_struct *vma,
 710                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 711 {
 712         return ptep_test_and_clear_young(vma, address, (pte_t *)pmdp);
 713 }
 714
 715 #define __HAVE_ARCH_PMDP_HUGE_GET_AND_CLEAR
 716 static inline pmd_t pmdp_huge_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
 717                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 718 {
 719         pmd_t pmd = __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, 0));
 720
 721         page_table_check_pmd_clear(mm, address, pmd);
 722
 723         return pmd;
 724 }
 725
 726 #define __HAVE_ARCH_PMDP_SET_WRPROTECT
 727 static inline void pmdp_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
 728                                         unsigned long address, pmd_t *pmdp)
 729 {
 730         ptep_set_wrprotect(mm, address, (pte_t *)pmdp);
 731 }
 732
 733 #define pmdp_establish pmdp_establish
 734 static inline pmd_t pmdp_establish(struct vm_area_struct *vma,
 735                                 unsigned long address, pmd_t *pmdp, pmd_t pmd)
 736 {
 737         page_table_check_pmd_set(vma->vm_mm, address, pmdp, pmd);
 738         return __pmd(atomic_long_xchg((atomic_long_t *)pmdp, pmd_val(pmd)));
 739 }
 740 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 741
 742 /*
 743  * Encode and decode a swap entry
 744  *
 745  * Format of swap PTE:
 746  *      bit            0:       _PAGE_PRESENT (zero)
 747  *      bit       1 to 3:       _PAGE_LEAF (zero)
 748  *      bit            5:       _PAGE_PROT_NONE (zero)
 749  *      bits      6 to 10:      swap type
 750  *      bits 10 to XLEN-1:      swap offset
 751  */
 752 #define __SWP_TYPE_SHIFT        6
 753 #define __SWP_TYPE_BITS         5
 754 #define __SWP_TYPE_MASK         ((1UL << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
 755 #define __SWP_OFFSET_SHIFT      (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
 756
 757 #define MAX_SWAPFILES_CHECK()   \
 758         BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
 759
 760 #define __swp_type(x)   (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
 761 #define __swp_offset(x) ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
 762 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t) \
 763         { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
 764
 765 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 766 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val })
 767
 768 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 769 #define __pmd_to_swp_entry(pmd) ((swp_entry_t) { pmd_val(pmd) })
 770 #define __swp_entry_to_pmd(swp) __pmd((swp).val)
 771 #endif /* CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION */
 772
 773 /*
 774  * In the RV64 Linux scheme, we give the user half of the virtual-address space
 775  * and give the kernel the other (upper) half.
 776  */
 777 #ifdef CONFIG_64BIT
 778 #define KERN_VIRT_START (-(BIT(VA_BITS)) + TASK_SIZE)
 779 #else
 780 #define KERN_VIRT_START FIXADDR_START
 781 #endif
 782
 783 /*
 784  * Task size is 0x4000000000 for RV64 or 0x9fc00000 for RV32.
 785  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE.
 786  * Task size is:
 787  * -     0x9fc00000 (~2.5GB) for RV32.
 788  * -   0x4000000000 ( 256GB) for RV64 using SV39 mmu
 789  * - 0x800000000000 ( 128TB) for RV64 using SV48 mmu
 790  *
 791  * Note that PGDIR_SIZE must evenly divide TASK_SIZE since "RISC-V
 792  * Instruction Set Manual Volume II: Privileged Architecture" states that
 793  * "load and store effective addresses, which are 64bits, must have bits
 794  * 63–48 all equal to bit 47, or else a page-fault exception will occur."
 795  */
 796 #ifdef CONFIG_64BIT
 797 #define TASK_SIZE_64    (PGDIR_SIZE * PTRS_PER_PGD / 2)
 798 #define TASK_SIZE_MIN   (PGDIR_SIZE_L3 * PTRS_PER_PGD / 2)
 799
 800 #ifdef CONFIG_COMPAT
 801 #define TASK_SIZE_32    (_AC(0x80000000, UL) - PAGE_SIZE)
 802 #define TASK_SIZE       (test_thread_flag(TIF_32BIT) ? \
 803                          TASK_SIZE_32 : TASK_SIZE_64)
 804 #else
 805 #define TASK_SIZE       TASK_SIZE_64
 806 #endif
 807
 808 #else
 809 #define TASK_SIZE       FIXADDR_START
 810 #define TASK_SIZE_MIN   TASK_SIZE
 811 #endif
 812
 813 #else /* CONFIG_MMU */
 814
 815 #define PAGE_SHARED             __pgprot(0)
 816 #define PAGE_KERNEL             __pgprot(0)
 817 #define swapper_pg_dir          NULL
 818 #define TASK_SIZE               0xffffffffUL
 819 #define VMALLOC_START           0
 820 #define VMALLOC_END             TASK_SIZE
 821
 822 #endif /* !CONFIG_MMU */
 823
 824 #define kern_addr_valid(addr)   (1) /* FIXME */
 825
 826 extern char _start[];
 827 extern void *_dtb_early_va;
 828 extern uintptr_t _dtb_early_pa;
 829 #if defined(CONFIG_XIP_KERNEL) && defined(CONFIG_MMU)
 830 #define dtb_early_va    (*(void **)XIP_FIXUP(&_dtb_early_va))
 831 #define dtb_early_pa    (*(uintptr_t *)XIP_FIXUP(&_dtb_early_pa))
 832 #else
 833 #define dtb_early_va    _dtb_early_va
 834 #define dtb_early_pa    _dtb_early_pa
 835 #endif /* CONFIG_XIP_KERNEL */
 836 extern u64 satp_mode;
 837 extern bool pgtable_l4_enabled;
 838
 839 void paging_init(void);
 840 void misc_mem_init(void);
 841
 842 /*
 843  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero,
 844  * used for zero-mapped memory areas, etc.
 845  */
 846 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE / sizeof(unsigned long)];
 847 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 848
 849 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 850
 851 #endif /* _ASM_RISCV_PGTABLE_H */