xref: /kvm-unit-tests/lib/ppc64/asm/pgtable.h (revision d4c8e725478d05179b23be44fc61357a92da4912)
1*d4c8e725SNicholas Piggin /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2*d4c8e725SNicholas Piggin #ifndef _ASMARM64_PGTABLE_H_
3*d4c8e725SNicholas Piggin #define _ASMARM64_PGTABLE_H_
4*d4c8e725SNicholas Piggin /*
5*d4c8e725SNicholas Piggin  * Copyright (C) 2024, IBM Inc, Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
6*d4c8e725SNicholas Piggin  *
7*d4c8e725SNicholas Piggin  * Derived from Linux kernel MMU code.
8*d4c8e725SNicholas Piggin  */
9*d4c8e725SNicholas Piggin #include <alloc.h>
10*d4c8e725SNicholas Piggin #include <alloc_page.h>
11*d4c8e725SNicholas Piggin #include <asm/io.h>
12*d4c8e725SNicholas Piggin #include <asm/setup.h>
13*d4c8e725SNicholas Piggin #include <asm/page.h>
14*d4c8e725SNicholas Piggin #include <asm/pgtable-hwdef.h>
15*d4c8e725SNicholas Piggin 
16*d4c8e725SNicholas Piggin #include <linux/compiler.h>
17*d4c8e725SNicholas Piggin 
18*d4c8e725SNicholas Piggin /*
19*d4c8e725SNicholas Piggin  * We can convert va <=> pa page table addresses with simple casts
20*d4c8e725SNicholas Piggin  * because we always allocate their pages with alloc_page(), and
21*d4c8e725SNicholas Piggin  * alloc_page() always returns identity mapped pages.
22*d4c8e725SNicholas Piggin  */
23*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgtable_va(x)		((void *)(unsigned long)(x))
24*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgtable_pa(x)		((unsigned long)(x))
25*d4c8e725SNicholas Piggin 
26*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgd_none(pgd)		(!pgd_val(pgd))
27*d4c8e725SNicholas Piggin #define pud_none(pud)		(!pud_val(pud))
28*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_none(pmd)		(!pmd_val(pmd))
29*d4c8e725SNicholas Piggin #define pte_none(pte)		(!pte_val(pte))
30*d4c8e725SNicholas Piggin 
31*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgd_valid(pgd)		(pgd_val(pgd) & cpu_to_be64(_PAGE_VALID))
32*d4c8e725SNicholas Piggin #define pud_valid(pud)		(pud_val(pud) & cpu_to_be64(_PAGE_VALID))
33*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_valid(pmd)		(pmd_val(pmd) & cpu_to_be64(_PAGE_VALID))
34*d4c8e725SNicholas Piggin #define pte_valid(pte)		(pte_val(pte) & cpu_to_be64(_PAGE_VALID))
35*d4c8e725SNicholas Piggin 
36*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_huge(pmd)		false
37*d4c8e725SNicholas Piggin 
pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)38*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pud_t *pgd_page_vaddr(pgd_t pgd)
39*d4c8e725SNicholas Piggin {
40*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pgtable_va(be64_to_cpu(pgd_val(pgd)) & PHYS_MASK & ~0xfffULL);
41*d4c8e725SNicholas Piggin }
42*d4c8e725SNicholas Piggin 
pud_page_vaddr(pud_t pud)43*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pmd_t *pud_page_vaddr(pud_t pud)
44*d4c8e725SNicholas Piggin {
45*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pgtable_va(be64_to_cpu(pud_val(pud)) & PHYS_MASK & ~0xfffULL);
46*d4c8e725SNicholas Piggin }
47*d4c8e725SNicholas Piggin 
pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)48*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pte_t *pmd_page_vaddr(pmd_t pmd)
49*d4c8e725SNicholas Piggin {
50*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pgtable_va(be64_to_cpu(pmd_val(pmd)) & PHYS_MASK & ~0xfffULL);
51*d4c8e725SNicholas Piggin }
52*d4c8e725SNicholas Piggin 
53*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgd_index(addr)		(((addr) >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
54*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgd_offset(pt, addr)	((pt) + pgd_index(addr))
55*d4c8e725SNicholas Piggin #define pud_index(addr)		(((addr) >> PUD_SHIFT) & (PTRS_PER_PUD - 1))
56*d4c8e725SNicholas Piggin #define pud_offset(pgd, addr)	(pgd_page_vaddr(*(pgd)) + pud_index(addr))
57*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_index(addr)		(((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1))
58*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_offset(pud, addr)	(pud_page_vaddr(*(pud)) + pmd_index(addr))
59*d4c8e725SNicholas Piggin #define pte_index(addr)		(((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1))
60*d4c8e725SNicholas Piggin #define pte_offset(pmd, addr)	(pmd_page_vaddr(*(pmd)) + pte_index(addr))
61*d4c8e725SNicholas Piggin 
62*d4c8e725SNicholas Piggin #define pgd_free(pgd) free(pgd)
pgd_alloc_one(void)63*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pgd_t *pgd_alloc_one(void)
64*d4c8e725SNicholas Piggin {
65*d4c8e725SNicholas Piggin 	size_t sz = PTRS_PER_PGD * sizeof(pgd_t);
66*d4c8e725SNicholas Piggin 	pgd_t *pgd = memalign_pages(sz, sz);
67*d4c8e725SNicholas Piggin 	memset(pgd, 0, sz);
68*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pgd;
69*d4c8e725SNicholas Piggin }
70*d4c8e725SNicholas Piggin 
71*d4c8e725SNicholas Piggin #define pud_free(pud) free(pud)
pud_alloc_one(void)72*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pud_t *pud_alloc_one(void)
73*d4c8e725SNicholas Piggin {
74*d4c8e725SNicholas Piggin 	size_t sz = PTRS_PER_PGD * sizeof(pud_t);
75*d4c8e725SNicholas Piggin 	pud_t *pud = memalign_pages(sz, sz);
76*d4c8e725SNicholas Piggin 	memset(pud, 0, sz);
77*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pud;
78*d4c8e725SNicholas Piggin }
pud_alloc(pgd_t * pgd,unsigned long addr)79*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pud_t *pud_alloc(pgd_t *pgd, unsigned long addr)
80*d4c8e725SNicholas Piggin {
81*d4c8e725SNicholas Piggin 	if (pgd_none(*pgd)) {
82*d4c8e725SNicholas Piggin 		pgd_t entry;
83*d4c8e725SNicholas Piggin 		pgd_val(entry) = cpu_to_be64(pgtable_pa(pud_alloc_one()) | _PAGE_VALID | (12 - 3) /* 4k pud page */);
84*d4c8e725SNicholas Piggin 		WRITE_ONCE(*pgd, entry);
85*d4c8e725SNicholas Piggin 	}
86*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pud_offset(pgd, addr);
87*d4c8e725SNicholas Piggin }
88*d4c8e725SNicholas Piggin 
89*d4c8e725SNicholas Piggin #define pmd_free(pmd) free(pmd)
pmd_alloc_one(void)90*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pmd_t *pmd_alloc_one(void)
91*d4c8e725SNicholas Piggin {
92*d4c8e725SNicholas Piggin 	size_t sz = PTRS_PER_PMD * sizeof(pmd_t);
93*d4c8e725SNicholas Piggin 	pmd_t *pmd = memalign_pages(sz, sz);
94*d4c8e725SNicholas Piggin 	memset(pmd, 0, sz);
95*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pmd;
96*d4c8e725SNicholas Piggin }
pmd_alloc(pud_t * pud,unsigned long addr)97*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pmd_t *pmd_alloc(pud_t *pud, unsigned long addr)
98*d4c8e725SNicholas Piggin {
99*d4c8e725SNicholas Piggin 	if (pud_none(*pud)) {
100*d4c8e725SNicholas Piggin 		pud_t entry;
101*d4c8e725SNicholas Piggin 		pud_val(entry) = cpu_to_be64(pgtable_pa(pmd_alloc_one()) | _PAGE_VALID | (12 - 3) /* 4k pmd page */);
102*d4c8e725SNicholas Piggin 		WRITE_ONCE(*pud, entry);
103*d4c8e725SNicholas Piggin 	}
104*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pmd_offset(pud, addr);
105*d4c8e725SNicholas Piggin }
106*d4c8e725SNicholas Piggin 
107*d4c8e725SNicholas Piggin #define pte_free(pte) free(pte)
pte_alloc_one(void)108*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pte_t *pte_alloc_one(void)
109*d4c8e725SNicholas Piggin {
110*d4c8e725SNicholas Piggin 	size_t sz = PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t);
111*d4c8e725SNicholas Piggin 	pte_t *pte = memalign_pages(sz, sz);
112*d4c8e725SNicholas Piggin 	memset(pte, 0, sz);
113*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pte;
114*d4c8e725SNicholas Piggin }
pte_alloc(pmd_t * pmd,unsigned long addr)115*d4c8e725SNicholas Piggin static inline pte_t *pte_alloc(pmd_t *pmd, unsigned long addr)
116*d4c8e725SNicholas Piggin {
117*d4c8e725SNicholas Piggin 	if (pmd_none(*pmd)) {
118*d4c8e725SNicholas Piggin 		pmd_t entry;
119*d4c8e725SNicholas Piggin 		pmd_val(entry) = cpu_to_be64(pgtable_pa(pte_alloc_one()) | _PAGE_VALID | (21 - PAGE_SHIFT) /* 4k/256B pte page */);
120*d4c8e725SNicholas Piggin 		WRITE_ONCE(*pmd, entry);
121*d4c8e725SNicholas Piggin 	}
122*d4c8e725SNicholas Piggin 	return pte_offset(pmd, addr);
123*d4c8e725SNicholas Piggin }
124*d4c8e725SNicholas Piggin 
125*d4c8e725SNicholas Piggin #endif /* _ASMPPC64_PGTABLE_H_ */
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