xref: /openbmc/linux/arch/riscv/mm/hugetlbpage.c (revision d35ac6ac) 
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/hugetlb.h>
3 #include <linux/err.h>
4 
5 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
6 pte_t huge_ptep_get(pte_t *ptep)
7 {
8 	unsigned long pte_num;
9 	int i;
10 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
11 
12 	if (!pte_present(orig_pte) || !pte_napot(orig_pte))
13 		return orig_pte;
14 
15 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(orig_pte));
16 
17 	for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++) {
18 		pte_t pte = ptep_get(ptep);
19 
20 		if (pte_dirty(pte))
21 			orig_pte = pte_mkdirty(orig_pte);
22 
23 		if (pte_young(pte))
24 			orig_pte = pte_mkyoung(orig_pte);
25 	}
26 
27 	return orig_pte;
28 }
29 
30 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
31 		      struct vm_area_struct *vma,
32 		      unsigned long addr,
33 		      unsigned long sz)
34 {
35 	unsigned long order;
36 	pte_t *pte = NULL;
37 	pgd_t *pgd;
38 	p4d_t *p4d;
39 	pud_t *pud;
40 	pmd_t *pmd;
41 
42 	pgd = pgd_offset(mm, addr);
43 	p4d = p4d_alloc(mm, pgd, addr);
44 	if (!p4d)
45 		return NULL;
46 
47 	pud = pud_alloc(mm, p4d, addr);
48 	if (!pud)
49 		return NULL;
50 
51 	if (sz == PUD_SIZE) {
52 		pte = (pte_t *)pud;
53 		goto out;
54 	}
55 
56 	if (sz == PMD_SIZE) {
57 		if (want_pmd_share(vma, addr) && pud_none(*pud))
58 			pte = huge_pmd_share(mm, vma, addr, pud);
59 		else
60 			pte = (pte_t *)pmd_alloc(mm, pud, addr);
61 		goto out;
62 	}
63 
64 	pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
65 	if (!pmd)
66 		return NULL;
67 
68 	for_each_napot_order(order) {
69 		if (napot_cont_size(order) == sz) {
70 			pte = pte_alloc_huge(mm, pmd, addr & napot_cont_mask(order));
71 			break;
72 		}
73 	}
74 
75 out:
76 	WARN_ON_ONCE(pte && pte_present(*pte) && !pte_huge(*pte));
77 	return pte;
78 }
79 
80 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
81 		       unsigned long addr,
82 		       unsigned long sz)
83 {
84 	unsigned long order;
85 	pte_t *pte = NULL;
86 	pgd_t *pgd;
87 	p4d_t *p4d;
88 	pud_t *pud;
89 	pmd_t *pmd;
90 
91 	pgd = pgd_offset(mm, addr);
92 	if (!pgd_present(*pgd))
93 		return NULL;
94 
95 	p4d = p4d_offset(pgd, addr);
96 	if (!p4d_present(*p4d))
97 		return NULL;
98 
99 	pud = pud_offset(p4d, addr);
100 	if (sz == PUD_SIZE)
101 		/* must be pud huge, non-present or none */
102 		return (pte_t *)pud;
103 
104 	if (!pud_present(*pud))
105 		return NULL;
106 
107 	pmd = pmd_offset(pud, addr);
108 	if (sz == PMD_SIZE)
109 		/* must be pmd huge, non-present or none */
110 		return (pte_t *)pmd;
111 
112 	if (!pmd_present(*pmd))
113 		return NULL;
114 
115 	for_each_napot_order(order) {
116 		if (napot_cont_size(order) == sz) {
117 			pte = pte_offset_huge(pmd, addr & napot_cont_mask(order));
118 			break;
119 		}
120 	}
121 	return pte;
122 }
123 
124 static pte_t get_clear_contig(struct mm_struct *mm,
125 			      unsigned long addr,
126 			      pte_t *ptep,
127 			      unsigned long pte_num)
128 {
129 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
130 	unsigned long i;
131 
132 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++) {
133 		pte_t pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
134 
135 		if (pte_dirty(pte))
136 			orig_pte = pte_mkdirty(orig_pte);
137 
138 		if (pte_young(pte))
139 			orig_pte = pte_mkyoung(orig_pte);
140 	}
141 
142 	return orig_pte;
143 }
144 
145 static pte_t get_clear_contig_flush(struct mm_struct *mm,
146 				    unsigned long addr,
147 				    pte_t *ptep,
148 				    unsigned long pte_num)
149 {
150 	pte_t orig_pte = get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
151 	struct vm_area_struct vma = TLB_FLUSH_VMA(mm, 0);
152 	bool valid = !pte_none(orig_pte);
153 
154 	if (valid)
155 		flush_tlb_range(&vma, addr, addr + (PAGE_SIZE * pte_num));
156 
157 	return orig_pte;
158 }
159 
160 pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, unsigned int shift, vm_flags_t flags)
161 {
162 	unsigned long order;
163 
164 	for_each_napot_order(order) {
165 		if (shift == napot_cont_shift(order)) {
166 			entry = pte_mknapot(entry, order);
167 			break;
168 		}
169 	}
170 	if (order == NAPOT_ORDER_MAX)
171 		entry = pte_mkhuge(entry);
172 
173 	return entry;
174 }
175 
176 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm,
177 		     unsigned long addr,
178 		     pte_t *ptep,
179 		     pte_t pte)
180 {
181 	int i, pte_num;
182 
183 	if (!pte_napot(pte)) {
184 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
185 		return;
186 	}
187 
188 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
189 	for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++, addr += PAGE_SIZE)
190 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
191 }
192 
193 int huge_ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
194 			       unsigned long addr,
195 			       pte_t *ptep,
196 			       pte_t pte,
197 			       int dirty)
198 {
199 	struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
200 	unsigned long order;
201 	pte_t orig_pte;
202 	int i, pte_num;
203 
204 	if (!pte_napot(pte))
205 		return ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep, pte, dirty);
206 
207 	order = napot_cont_order(pte);
208 	pte_num = napot_pte_num(order);
209 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
210 	orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);
211 
212 	if (pte_dirty(orig_pte))
213 		pte = pte_mkdirty(pte);
214 
215 	if (pte_young(orig_pte))
216 		pte = pte_mkyoung(pte);
217 
218 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
219 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
220 
221 	return true;
222 }
223 
224 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
225 			      unsigned long addr,
226 			      pte_t *ptep)
227 {
228 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
229 	int pte_num;
230 
231 	if (!pte_napot(orig_pte))
232 		return ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
233 
234 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(orig_pte));
235 
236 	return get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
237 }
238 
239 void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
240 			     unsigned long addr,
241 			     pte_t *ptep)
242 {
243 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
244 	unsigned long order;
245 	pte_t orig_pte;
246 	int i, pte_num;
247 
248 	if (!pte_napot(pte)) {
249 		ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
250 		return;
251 	}
252 
253 	order = napot_cont_order(pte);
254 	pte_num = napot_pte_num(order);
255 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
256 	orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);
257 
258 	orig_pte = pte_wrprotect(orig_pte);
259 
260 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
261 		set_pte_at(mm, addr, ptep, orig_pte);
262 }
263 
264 pte_t huge_ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
265 			    unsigned long addr,
266 			    pte_t *ptep)
267 {
268 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
269 	int pte_num;
270 
271 	if (!pte_napot(pte))
272 		return ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
273 
274 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
275 
276 	return get_clear_contig_flush(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_num);
277 }
278 
279 void huge_pte_clear(struct mm_struct *mm,
280 		    unsigned long addr,
281 		    pte_t *ptep,
282 		    unsigned long sz)
283 {
284 	pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
285 	int i, pte_num;
286 
287 	if (!pte_napot(pte)) {
288 		pte_clear(mm, addr, ptep);
289 		return;
290 	}
291 
292 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
293 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
294 		pte_clear(mm, addr, ptep);
295 }
296 
297 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
298 {
299 	unsigned long order;
300 
301 	if (!has_svnapot())
302 		return false;
303 
304 	for_each_napot_order(order) {
305 		if (size == napot_cont_size(order))
306 			return true;
307 	}
308 	return false;
309 }
310 
311 static __init int napot_hugetlbpages_init(void)
312 {
313 	if (has_svnapot()) {
314 		unsigned long order;
315 
316 		for_each_napot_order(order)
317 			hugetlb_add_hstate(order);
318 	}
319 	return 0;
320 }
321 arch_initcall(napot_hugetlbpages_init);
322 
323 #else
324 
325 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
326 {
327 	return false;
328 }
329 
330 #endif /*CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT*/
331 
332 int pud_huge(pud_t pud)
333 {
334 	return pud_leaf(pud);
335 }
336 
337 int pmd_huge(pmd_t pmd)
338 {
339 	return pmd_leaf(pmd);
340 }
341 
342 bool __init arch_hugetlb_valid_size(unsigned long size)
343 {
344 	if (size == HPAGE_SIZE)
345 		return true;
346 	else if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && size == PUD_SIZE)
347 		return true;
348 	else if (is_napot_size(size))
349 		return true;
350 	else
351 		return false;
352 }
353 
354 #ifdef CONFIG_CONTIG_ALLOC
355 static __init int gigantic_pages_init(void)
356 {
357 	/* With CONTIG_ALLOC, we can allocate gigantic pages at runtime */
358 	if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
359 		hugetlb_add_hstate(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
360 	return 0;
361 }
362 arch_initcall(gigantic_pages_init);
363 #endif
364