xref: /linux/arch/riscv/mm/hugetlbpage.c (revision 2241f81c91f211b512bd2c3a26a4a74258d0e008) 
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 	if (pte) {
77 		pte_t pteval = ptep_get_lockless(pte);
78 
79 		WARN_ON_ONCE(pte_present(pteval) && !pte_huge(pteval));
80 	}
81 	return pte;
82 }
83 
84 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
85 		       unsigned long addr,
86 		       unsigned long sz)
87 {
88 	unsigned long order;
89 	pte_t *pte = NULL;
90 	pgd_t *pgd;
91 	p4d_t *p4d;
92 	pud_t *pud;
93 	pmd_t *pmd;
94 
95 	pgd = pgd_offset(mm, addr);
96 	if (!pgd_present(*pgd))
97 		return NULL;
98 
99 	p4d = p4d_offset(pgd, addr);
100 	if (!p4d_present(*p4d))
101 		return NULL;
102 
103 	pud = pud_offset(p4d, addr);
104 	if (sz == PUD_SIZE)
105 		/* must be pud huge, non-present or none */
106 		return (pte_t *)pud;
107 
108 	if (!pud_present(*pud))
109 		return NULL;
110 
111 	pmd = pmd_offset(pud, addr);
112 	if (sz == PMD_SIZE)
113 		/* must be pmd huge, non-present or none */
114 		return (pte_t *)pmd;
115 
116 	if (!pmd_present(*pmd))
117 		return NULL;
118 
119 	for_each_napot_order(order) {
120 		if (napot_cont_size(order) == sz) {
121 			pte = pte_offset_huge(pmd, addr & napot_cont_mask(order));
122 			break;
123 		}
124 	}
125 	return pte;
126 }
127 
128 static pte_t get_clear_contig(struct mm_struct *mm,
129 			      unsigned long addr,
130 			      pte_t *ptep,
131 			      unsigned long pte_num)
132 {
133 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
134 	unsigned long i;
135 
136 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++) {
137 		pte_t pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
138 
139 		if (pte_dirty(pte))
140 			orig_pte = pte_mkdirty(orig_pte);
141 
142 		if (pte_young(pte))
143 			orig_pte = pte_mkyoung(orig_pte);
144 	}
145 
146 	return orig_pte;
147 }
148 
149 static pte_t get_clear_contig_flush(struct mm_struct *mm,
150 				    unsigned long addr,
151 				    pte_t *ptep,
152 				    unsigned long pte_num)
153 {
154 	pte_t orig_pte = get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
155 	struct vm_area_struct vma = TLB_FLUSH_VMA(mm, 0);
156 	bool valid = !pte_none(orig_pte);
157 
158 	if (valid)
159 		flush_tlb_range(&vma, addr, addr + (PAGE_SIZE * pte_num));
160 
161 	return orig_pte;
162 }
163 
164 pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, unsigned int shift, vm_flags_t flags)
165 {
166 	unsigned long order;
167 
168 	for_each_napot_order(order) {
169 		if (shift == napot_cont_shift(order)) {
170 			entry = pte_mknapot(entry, order);
171 			break;
172 		}
173 	}
174 	if (order == NAPOT_ORDER_MAX)
175 		entry = pte_mkhuge(entry);
176 
177 	return entry;
178 }
179 
180 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm,
181 		     unsigned long addr,
182 		     pte_t *ptep,
183 		     pte_t pte,
184 		     unsigned long sz)
185 {
186 	unsigned long hugepage_shift;
187 	int i, pte_num;
188 
189 	if (sz >= PGDIR_SIZE)
190 		hugepage_shift = PGDIR_SHIFT;
191 	else if (sz >= P4D_SIZE)
192 		hugepage_shift = P4D_SHIFT;
193 	else if (sz >= PUD_SIZE)
194 		hugepage_shift = PUD_SHIFT;
195 	else if (sz >= PMD_SIZE)
196 		hugepage_shift = PMD_SHIFT;
197 	else
198 		hugepage_shift = PAGE_SHIFT;
199 
200 	pte_num = sz >> hugepage_shift;
201 	for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++, addr += (1 << hugepage_shift))
202 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
203 }
204 
205 int huge_ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
206 			       unsigned long addr,
207 			       pte_t *ptep,
208 			       pte_t pte,
209 			       int dirty)
210 {
211 	struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
212 	unsigned long order;
213 	pte_t orig_pte;
214 	int i, pte_num;
215 
216 	if (!pte_napot(pte))
217 		return ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep, pte, dirty);
218 
219 	order = napot_cont_order(pte);
220 	pte_num = napot_pte_num(order);
221 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
222 	orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);
223 
224 	if (pte_dirty(orig_pte))
225 		pte = pte_mkdirty(pte);
226 
227 	if (pte_young(orig_pte))
228 		pte = pte_mkyoung(pte);
229 
230 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
231 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
232 
233 	return true;
234 }
235 
236 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
237 			      unsigned long addr,
238 			      pte_t *ptep)
239 {
240 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
241 	int pte_num;
242 
243 	if (!pte_napot(orig_pte))
244 		return ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
245 
246 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(orig_pte));
247 
248 	return get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
249 }
250 
251 void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
252 			     unsigned long addr,
253 			     pte_t *ptep)
254 {
255 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
256 	unsigned long order;
257 	pte_t orig_pte;
258 	int i, pte_num;
259 
260 	if (!pte_napot(pte)) {
261 		ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
262 		return;
263 	}
264 
265 	order = napot_cont_order(pte);
266 	pte_num = napot_pte_num(order);
267 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
268 	orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);
269 
270 	orig_pte = pte_wrprotect(orig_pte);
271 
272 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
273 		set_pte_at(mm, addr, ptep, orig_pte);
274 }
275 
276 pte_t huge_ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
277 			    unsigned long addr,
278 			    pte_t *ptep)
279 {
280 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
281 	int pte_num;
282 
283 	if (!pte_napot(pte))
284 		return ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
285 
286 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
287 
288 	return get_clear_contig_flush(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_num);
289 }
290 
291 void huge_pte_clear(struct mm_struct *mm,
292 		    unsigned long addr,
293 		    pte_t *ptep,
294 		    unsigned long sz)
295 {
296 	pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
297 	int i, pte_num;
298 
299 	if (!pte_napot(pte)) {
300 		pte_clear(mm, addr, ptep);
301 		return;
302 	}
303 
304 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
305 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
306 		pte_clear(mm, addr, ptep);
307 }
308 
309 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
310 {
311 	unsigned long order;
312 
313 	if (!has_svnapot())
314 		return false;
315 
316 	for_each_napot_order(order) {
317 		if (size == napot_cont_size(order))
318 			return true;
319 	}
320 	return false;
321 }
322 
323 static __init int napot_hugetlbpages_init(void)
324 {
325 	if (has_svnapot()) {
326 		unsigned long order;
327 
328 		for_each_napot_order(order)
329 			hugetlb_add_hstate(order);
330 	}
331 	return 0;
332 }
333 arch_initcall(napot_hugetlbpages_init);
334 
335 #else
336 
337 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
338 {
339 	return false;
340 }
341 
342 #endif /*CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT*/
343 
344 int pud_huge(pud_t pud)
345 {
346 	return pud_leaf(pud);
347 }
348 
349 int pmd_huge(pmd_t pmd)
350 {
351 	return pmd_leaf(pmd);
352 }
353 
354 bool __init arch_hugetlb_valid_size(unsigned long size)
355 {
356 	if (size == HPAGE_SIZE)
357 		return true;
358 	else if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && size == PUD_SIZE)
359 		return true;
360 	else if (is_napot_size(size))
361 		return true;
362 	else
363 		return false;
364 }
365 
366 #ifdef CONFIG_CONTIG_ALLOC
367 static __init int gigantic_pages_init(void)
368 {
369 	/* With CONTIG_ALLOC, we can allocate gigantic pages at runtime */
370 	if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
371 		hugetlb_add_hstate(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
372 	return 0;
373 }
374 arch_initcall(gigantic_pages_init);
375 #endif
376