Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 : : /*
3 : : * arch/arm/include/asm/pgtable.h
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1995-2002 Russell King
6 : : */
7 : : #ifndef _ASMARM_PGTABLE_H
8 : : #define _ASMARM_PGTABLE_H
9 : :
10 : : #include <linux/const.h>
11 : : #include <asm/proc-fns.h>
12 : :
13 : : #ifndef CONFIG_MMU
14 : :
15 : : #include <asm-generic/4level-fixup.h>
16 : : #include <asm/pgtable-nommu.h>
17 : :
18 : : #else
19 : :
20 : : #define __ARCH_USE_5LEVEL_HACK
21 : : #include <asm-generic/pgtable-nopud.h>
22 : : #include <asm/memory.h>
23 : : #include <asm/pgtable-hwdef.h>
24 : :
25 : :
26 : : #include <asm/tlbflush.h>
27 : :
28 : : #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
29 : : #include <asm/pgtable-3level.h>
30 : : #else
31 : : #include <asm/pgtable-2level.h>
32 : : #endif
33 : :
34 : : /*
35 : : * Just any arbitrary offset to the start of the vmalloc VM area: the
36 : : * current 8MB value just means that there will be a 8MB "hole" after the
37 : : * physical memory until the kernel virtual memory starts. That means that
38 : : * any out-of-bounds memory accesses will hopefully be caught.
39 : : * The vmalloc() routines leaves a hole of 4kB between each vmalloced
40 : : * area for the same reason. ;)
41 : : */
42 : : #define VMALLOC_OFFSET (8*1024*1024)
43 : : #define VMALLOC_START (((unsigned long)high_memory + VMALLOC_OFFSET) & ~(VMALLOC_OFFSET-1))
44 : : #define VMALLOC_END 0xff800000UL
45 : :
46 : : #define LIBRARY_TEXT_START 0x0c000000
47 : :
48 : : #ifndef __ASSEMBLY__
49 : : extern void __pte_error(const char *file, int line, pte_t);
50 : : extern void __pmd_error(const char *file, int line, pmd_t);
51 : : extern void __pgd_error(const char *file, int line, pgd_t);
52 : :
53 : : #define pte_ERROR(pte) __pte_error(__FILE__, __LINE__, pte)
54 : : #define pmd_ERROR(pmd) __pmd_error(__FILE__, __LINE__, pmd)
55 : : #define pgd_ERROR(pgd) __pgd_error(__FILE__, __LINE__, pgd)
56 : :
57 : : /*
58 : : * This is the lowest virtual address we can permit any user space
59 : : * mapping to be mapped at. This is particularly important for
60 : : * non-high vector CPUs.
61 : : */
62 : : #define FIRST_USER_ADDRESS (PAGE_SIZE * 2)
63 : :
64 : : /*
65 : : * Use TASK_SIZE as the ceiling argument for free_pgtables() and
66 : : * free_pgd_range() to avoid freeing the modules pmd when LPAE is enabled (pmd
67 : : * page shared between user and kernel).
68 : : */
69 : : #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
70 : : #define USER_PGTABLES_CEILING TASK_SIZE
71 : : #endif
72 : :
73 : : /*
74 : : * The pgprot_* and protection_map entries will be fixed up in runtime
75 : : * to include the cachable and bufferable bits based on memory policy,
76 : : * as well as any architecture dependent bits like global/ASID and SMP
77 : : * shared mapping bits.
78 : : */
79 : : #define _L_PTE_DEFAULT L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG
80 : :
81 : : extern pgprot_t pgprot_user;
82 : : extern pgprot_t pgprot_kernel;
83 : : extern pgprot_t pgprot_hyp_device;
84 : : extern pgprot_t pgprot_s2;
85 : : extern pgprot_t pgprot_s2_device;
86 : :
87 : : #define _MOD_PROT(p, b) __pgprot(pgprot_val(p) | (b))
88 : :
89 : : #define PAGE_NONE _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY | L_PTE_NONE)
90 : : #define PAGE_SHARED _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_XN)
91 : : #define PAGE_SHARED_EXEC _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER)
92 : : #define PAGE_COPY _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
93 : : #define PAGE_COPY_EXEC _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
94 : : #define PAGE_READONLY _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
95 : : #define PAGE_READONLY_EXEC _MOD_PROT(pgprot_user, L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
96 : : #define PAGE_KERNEL _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_XN)
97 : : #define PAGE_KERNEL_EXEC pgprot_kernel
98 : : #define PAGE_HYP _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_HYP | L_PTE_XN)
99 : : #define PAGE_HYP_EXEC _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_HYP | L_PTE_RDONLY)
100 : : #define PAGE_HYP_RO _MOD_PROT(pgprot_kernel, L_PTE_HYP | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
101 : : #define PAGE_HYP_DEVICE _MOD_PROT(pgprot_hyp_device, L_PTE_HYP)
102 : : #define PAGE_S2 _MOD_PROT(pgprot_s2, L_PTE_S2_RDONLY | L_PTE_XN)
103 : : #define PAGE_S2_DEVICE _MOD_PROT(pgprot_s2_device, L_PTE_S2_RDONLY | L_PTE_XN)
104 : :
105 : : #define __PAGE_NONE __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN | L_PTE_NONE)
106 : : #define __PAGE_SHARED __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_XN)
107 : : #define __PAGE_SHARED_EXEC __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER)
108 : : #define __PAGE_COPY __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
109 : : #define __PAGE_COPY_EXEC __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
110 : : #define __PAGE_READONLY __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY | L_PTE_XN)
111 : : #define __PAGE_READONLY_EXEC __pgprot(_L_PTE_DEFAULT | L_PTE_USER | L_PTE_RDONLY)
112 : :
113 : : #define __pgprot_modify(prot,mask,bits) \
114 : : __pgprot((pgprot_val(prot) & ~(mask)) | (bits))
115 : :
116 : : #define pgprot_noncached(prot) \
117 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
118 : :
119 : : #define pgprot_writecombine(prot) \
120 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE)
121 : :
122 : : #define pgprot_stronglyordered(prot) \
123 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED)
124 : :
125 : : #define pgprot_device(prot) \
126 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_DEV_SHARED | L_PTE_SHARED | L_PTE_DIRTY | L_PTE_XN)
127 : :
128 : : #ifdef CONFIG_ARM_DMA_MEM_BUFFERABLE
129 : : #define pgprot_dmacoherent(prot) \
130 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_BUFFERABLE | L_PTE_XN)
131 : : #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
132 : : struct file;
133 : : extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
134 : : unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
135 : : #else
136 : : #define pgprot_dmacoherent(prot) \
137 : : __pgprot_modify(prot, L_PTE_MT_MASK, L_PTE_MT_UNCACHED | L_PTE_XN)
138 : : #endif
139 : :
140 : : #endif /* __ASSEMBLY__ */
141 : :
142 : : /*
143 : : * The table below defines the page protection levels that we insert into our
144 : : * Linux page table version. These get translated into the best that the
145 : : * architecture can perform. Note that on most ARM hardware:
146 : : * 1) We cannot do execute protection
147 : : * 2) If we could do execute protection, then read is implied
148 : : * 3) write implies read permissions
149 : : */
150 : : #define __P000 __PAGE_NONE
151 : : #define __P001 __PAGE_READONLY
152 : : #define __P010 __PAGE_COPY
153 : : #define __P011 __PAGE_COPY
154 : : #define __P100 __PAGE_READONLY_EXEC
155 : : #define __P101 __PAGE_READONLY_EXEC
156 : : #define __P110 __PAGE_COPY_EXEC
157 : : #define __P111 __PAGE_COPY_EXEC
158 : :
159 : : #define __S000 __PAGE_NONE
160 : : #define __S001 __PAGE_READONLY
161 : : #define __S010 __PAGE_SHARED
162 : : #define __S011 __PAGE_SHARED
163 : : #define __S100 __PAGE_READONLY_EXEC
164 : : #define __S101 __PAGE_READONLY_EXEC
165 : : #define __S110 __PAGE_SHARED_EXEC
166 : : #define __S111 __PAGE_SHARED_EXEC
167 : :
168 : : #ifndef __ASSEMBLY__
169 : : /*
170 : : * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
171 : : * for zero-mapped memory areas etc..
172 : : */
173 : : extern struct page *empty_zero_page;
174 : : #define ZERO_PAGE(vaddr) (empty_zero_page)
175 : :
176 : :
177 : : extern pgd_t swapper_pg_dir[PTRS_PER_PGD];
178 : :
179 : : /* to find an entry in a page-table-directory */
180 : : #define pgd_index(addr) ((addr) >> PGDIR_SHIFT)
181 : :
182 : : #define pgd_offset(mm, addr) ((mm)->pgd + pgd_index(addr))
183 : :
184 : : /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
185 : : #define pgd_offset_k(addr) pgd_offset(&init_mm, addr)
186 : :
187 : : #define pmd_none(pmd) (!pmd_val(pmd))
188 : :
189 : : static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
190 : : {
191 : 383282772 : return __va(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK & (s32)PAGE_MASK);
192 : : }
193 : :
194 : : #define pmd_page(pmd) pfn_to_page(__phys_to_pfn(pmd_val(pmd) & PHYS_MASK))
195 : :
196 : : #ifndef CONFIG_HIGHPTE
197 : : #define __pte_map(pmd) pmd_page_vaddr(*(pmd))
198 : : #define __pte_unmap(pte) do { } while (0)
199 : : #else
200 : : #define __pte_map(pmd) (pte_t *)kmap_atomic(pmd_page(*(pmd)))
201 : : #define __pte_unmap(pte) kunmap_atomic(pte)
202 : : #endif
203 : :
204 : : #define pte_index(addr) (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
205 : :
206 : : #define pte_offset_kernel(pmd,addr) (pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(addr))
207 : :
208 : : #define pte_offset_map(pmd,addr) (__pte_map(pmd) + pte_index(addr))
209 : : #define pte_unmap(pte) __pte_unmap(pte)
210 : :
211 : : #define pte_pfn(pte) ((pte_val(pte) & PHYS_MASK) >> PAGE_SHIFT)
212 : : #define pfn_pte(pfn,prot) __pte(__pfn_to_phys(pfn) | pgprot_val(prot))
213 : :
214 : : #define pte_page(pte) pfn_to_page(pte_pfn(pte))
215 : : #define mk_pte(page,prot) pfn_pte(page_to_pfn(page), prot)
216 : :
217 : : #define pte_clear(mm,addr,ptep) set_pte_ext(ptep, __pte(0), 0)
218 : :
219 : : #define pte_isset(pte, val) ((u32)(val) == (val) ? pte_val(pte) & (val) \
220 : : : !!(pte_val(pte) & (val)))
221 : : #define pte_isclear(pte, val) (!(pte_val(pte) & (val)))
222 : :
223 : : #define pte_none(pte) (!pte_val(pte))
224 : : #define pte_present(pte) (pte_isset((pte), L_PTE_PRESENT))
225 : : #define pte_valid(pte) (pte_isset((pte), L_PTE_VALID))
226 : : #define pte_accessible(mm, pte) (mm_tlb_flush_pending(mm) ? pte_present(pte) : pte_valid(pte))
227 : : #define pte_write(pte) (pte_isclear((pte), L_PTE_RDONLY))
228 : : #define pte_dirty(pte) (pte_isset((pte), L_PTE_DIRTY))
229 : : #define pte_young(pte) (pte_isset((pte), L_PTE_YOUNG))
230 : : #define pte_exec(pte) (pte_isclear((pte), L_PTE_XN))
231 : :
232 : : #define pte_valid_user(pte) \
233 : : (pte_valid(pte) && pte_isset((pte), L_PTE_USER) && pte_young(pte))
234 : :
235 : : static inline bool pte_access_permitted(pte_t pte, bool write)
236 : : {
237 : : pteval_t mask = L_PTE_PRESENT | L_PTE_USER;
238 : : pteval_t needed = mask;
239 : :
240 : : if (write)
241 : : mask |= L_PTE_RDONLY;
242 : :
243 : : return (pte_val(pte) & mask) == needed;
244 : : }
245 : : #define pte_access_permitted pte_access_permitted
246 : :
247 : : #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
248 : : static inline void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
249 : : {
250 : : }
251 : : #else
252 : : extern void __sync_icache_dcache(pte_t pteval);
253 : : #endif
254 : :
255 : 237689734 : static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
256 : : pte_t *ptep, pte_t pteval)
257 : : {
258 : : unsigned long ext = 0;
259 : :
260 [ + + + + ]: 237689734 : if (addr < TASK_SIZE && pte_valid_user(pteval)) {
261 : : if (!pte_special(pteval))
262 : 208008204 : __sync_icache_dcache(pteval);
263 : : ext |= PTE_EXT_NG;
264 : : }
265 : :
266 : 237703332 : set_pte_ext(ptep, pteval, ext);
267 : 237674835 : }
268 : :
269 : : static inline pte_t clear_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
270 : : {
271 : 25502453 : pte_val(pte) &= ~pgprot_val(prot);
272 : : return pte;
273 : : }
274 : :
275 : : static inline pte_t set_pte_bit(pte_t pte, pgprot_t prot)
276 : : {
277 : 32712199 : pte_val(pte) |= pgprot_val(prot);
278 : : return pte;
279 : : }
280 : :
281 : : static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
282 : : {
283 : : return set_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_RDONLY));
284 : : }
285 : :
286 : : static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)
287 : : {
288 : : return clear_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_RDONLY));
289 : : }
290 : :
291 : : static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
292 : : {
293 : : return clear_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_DIRTY));
294 : : }
295 : :
296 : : static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)
297 : : {
298 : : return set_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_DIRTY));
299 : : }
300 : :
301 : : static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)
302 : : {
303 : : return clear_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_YOUNG));
304 : : }
305 : :
306 : : static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)
307 : : {
308 : : return set_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_YOUNG));
309 : : }
310 : :
311 : : static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)
312 : : {
313 : : return clear_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_XN));
314 : : }
315 : :
316 : : static inline pte_t pte_mknexec(pte_t pte)
317 : : {
318 : : return set_pte_bit(pte, __pgprot(L_PTE_XN));
319 : : }
320 : :
321 : : static inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
322 : : {
323 : : const pteval_t mask = L_PTE_XN | L_PTE_RDONLY | L_PTE_USER |
324 : : L_PTE_NONE | L_PTE_VALID;
325 : 2986970 : pte_val(pte) = (pte_val(pte) & ~mask) | (pgprot_val(newprot) & mask);
326 : : return pte;
327 : : }
328 : :
329 : : /*
330 : : * Encode and decode a swap entry. Swap entries are stored in the Linux
331 : : * page tables as follows:
332 : : *
333 : : * 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
334 : : * 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
335 : : * <--------------- offset ------------------------> < type -> 0 0
336 : : *
337 : : * This gives us up to 31 swap files and 128GB per swap file. Note that
338 : : * the offset field is always non-zero.
339 : : */
340 : : #define __SWP_TYPE_SHIFT 2
341 : : #define __SWP_TYPE_BITS 5
342 : : #define __SWP_TYPE_MASK ((1 << __SWP_TYPE_BITS) - 1)
343 : : #define __SWP_OFFSET_SHIFT (__SWP_TYPE_BITS + __SWP_TYPE_SHIFT)
344 : :
345 : : #define __swp_type(x) (((x).val >> __SWP_TYPE_SHIFT) & __SWP_TYPE_MASK)
346 : : #define __swp_offset(x) ((x).val >> __SWP_OFFSET_SHIFT)
347 : : #define __swp_entry(type,offset) ((swp_entry_t) { ((type) << __SWP_TYPE_SHIFT) | ((offset) << __SWP_OFFSET_SHIFT) })
348 : :
349 : : #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
350 : : #define __swp_entry_to_pte(swp) ((pte_t) { (swp).val })
351 : :
352 : : /*
353 : : * It is an error for the kernel to have more swap files than we can
354 : : * encode in the PTEs. This ensures that we know when MAX_SWAPFILES
355 : : * is increased beyond what we presently support.
356 : : */
357 : : #define MAX_SWAPFILES_CHECK() BUILD_BUG_ON(MAX_SWAPFILES_SHIFT > __SWP_TYPE_BITS)
358 : :
359 : : /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
360 : : /* FIXME: this is not correct */
361 : : #define kern_addr_valid(addr) (1)
362 : :
363 : : #include <asm-generic/pgtable.h>
364 : :
365 : : /*
366 : : * We provide our own arch_get_unmapped_area to cope with VIPT caches.
367 : : */
368 : : #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
369 : : #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
370 : :
371 : : #endif /* !__ASSEMBLY__ */
372 : :
373 : : #endif /* CONFIG_MMU */
374 : :
375 : : #endif /* _ASMARM_PGTABLE_H */
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