Quelle  hugetlbpage.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/hugetlb.h>
#include <linux/err.h>

#ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
pte_t huge_ptep_get(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t *ptep)
{
 unsigned long pte_num;
 int i;
 pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);

 if (!pte_present(orig_pte) || !pte_napot(orig_pte))
  return orig_pte;

 pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(orig_pte));

 for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++) {
  pte_t pte = ptep_get(ptep);

  if (pte_dirty(pte))
   orig_pte = pte_mkdirty(orig_pte);

  if (pte_young(pte))
   orig_pte = pte_mkyoung(orig_pte);
 }

 return orig_pte;
}

pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
        struct vm_area_struct *vma,
        unsigned long addr,
        unsigned long sz)
{
 unsigned long order;
 pte_t *pte = NULL;
 pgd_t *pgd;
 p4d_t *p4d;
 pud_t *pud;
 pmd_t *pmd;

 pgd = pgd_offset(mm, addr);
 p4d = p4d_alloc(mm, pgd, addr);
 if (!p4d)
  return NULL;

 pud = pud_alloc(mm, p4d, addr);
 if (!pud)
  return NULL;

 if (sz == PUD_SIZE) {
  pte = (pte_t *)pud;
  goto out;
 }

 if (sz == PMD_SIZE) {
  if (want_pmd_share(vma, addr) && pud_none(pudp_get(pud)))
   pte = huge_pmd_share(mm, vma, addr, pud);
  else
   pte = (pte_t *)pmd_alloc(mm, pud, addr);
  goto out;
 }

 pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
 if (!pmd)
  return NULL;

 for_each_napot_order(order) {
  if (napot_cont_size(order) == sz) {
   pte = pte_alloc_huge(mm, pmd, addr & napot_cont_mask(order));
   break;
  }
 }

out:
 if (pte) {
  pte_t pteval = ptep_get_lockless(pte);

  WARN_ON_ONCE(pte_present(pteval) && !pte_huge(pteval));
 }
 return pte;
}

pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
         unsigned long addr,
         unsigned long sz)
{
 unsigned long order;
 pte_t *pte = NULL;
 pgd_t *pgd;
 p4d_t *p4d;
 pud_t *pud;
 pmd_t *pmd;

 pgd = pgd_offset(mm, addr);
 if (!pgd_present(pgdp_get(pgd)))
  return NULL;

 p4d = p4d_offset(pgd, addr);
 if (!p4d_present(p4dp_get(p4d)))
  return NULL;

 pud = pud_offset(p4d, addr);
 if (sz == PUD_SIZE)
  /* must be pud huge, non-present or none */
  return (pte_t *)pud;

 if (!pud_present(pudp_get(pud)))
  return NULL;

 pmd = pmd_offset(pud, addr);
 if (sz == PMD_SIZE)
  /* must be pmd huge, non-present or none */
  return (pte_t *)pmd;

 if (!pmd_present(pmdp_get(pmd)))
  return NULL;

 for_each_napot_order(order) {
  if (napot_cont_size(order) == sz) {
   pte = pte_offset_huge(pmd, addr & napot_cont_mask(order));
   break;
  }
 }
 return pte;
}

unsigned long hugetlb_mask_last_page(struct hstate *h)
{
 unsigned long hp_size = huge_page_size(h);

 switch (hp_size) {
#ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
 case PUD_SIZE:
  return P4D_SIZE - PUD_SIZE;
#endif
 case PMD_SIZE:
  return PUD_SIZE - PMD_SIZE;
 case napot_cont_size(NAPOT_CONT64KB_ORDER):
  return PMD_SIZE - napot_cont_size(NAPOT_CONT64KB_ORDER);
 default:
  break;
 }

 return 0UL;
}

static pte_t get_clear_contig(struct mm_struct *mm,
         unsigned long addr,
         pte_t *ptep,
         unsigned long ncontig)
{
 pte_t pte, tmp_pte;
 bool present;

 pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
 present = pte_present(pte);
 while (--ncontig) {
  ptep++;
  addr += PAGE_SIZE;
  tmp_pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
  if (present) {
   if (pte_dirty(tmp_pte))
    pte = pte_mkdirty(pte);
   if (pte_young(tmp_pte))
    pte = pte_mkyoung(pte);
  }
 }
 return pte;
}

static pte_t get_clear_contig_flush(struct mm_struct *mm,
        unsigned long addr,
        pte_t *ptep,
        unsigned long pte_num)
{
 pte_t orig_pte = get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
 struct vm_area_struct vma = TLB_FLUSH_VMA(mm, 0);
 bool valid = !pte_none(orig_pte);

 if (valid)
  flush_tlb_range(&vma, addr, addr + (PAGE_SIZE * pte_num));

 return orig_pte;
}

pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, unsigned int shift, vm_flags_t flags)
{
 unsigned long order;

 for_each_napot_order(order) {
  if (shift == napot_cont_shift(order)) {
   entry = pte_mknapot(entry, order);
   break;
  }
 }
 if (order == NAPOT_ORDER_MAX)
  entry = pte_mkhuge(entry);

 return entry;
}

static void clear_flush(struct mm_struct *mm,
   unsigned long addr,
   pte_t *ptep,
   unsigned long pgsize,
   unsigned long ncontig)
{
 struct vm_area_struct vma = TLB_FLUSH_VMA(mm, 0);
 unsigned long i, saddr = addr;

 for (i = 0; i < ncontig; i++, addr += pgsize, ptep++)
  ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);

 flush_tlb_range(&vma, saddr, addr);
}

static int num_contig_ptes_from_size(unsigned long sz, size_t *pgsize)
{
 unsigned long hugepage_shift;

 if (sz >= PGDIR_SIZE)
  hugepage_shift = PGDIR_SHIFT;
 else if (sz >= P4D_SIZE)
  hugepage_shift = P4D_SHIFT;
 else if (sz >= PUD_SIZE)
  hugepage_shift = PUD_SHIFT;
 else if (sz >= PMD_SIZE)
  hugepage_shift = PMD_SHIFT;
 else
  hugepage_shift = PAGE_SHIFT;

 *pgsize = 1 << hugepage_shift;

 return sz >> hugepage_shift;
}

/*
 * When dealing with NAPOT mappings, the privileged specification indicates that
 * "if an update needs to be made, the OS generally should first mark all of the
 * PTEs invalid, then issue SFENCE.VMA instruction(s) covering all 4 KiB regions
 * within the range, [...] then update the PTE(s), as described in Section
 * 4.2.1.". That's the equivalent of the Break-Before-Make approach used by
 * arm64.
 */
void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm,
       unsigned long addr,
       pte_t *ptep,
       pte_t pte,
       unsigned long sz)
{
 size_t pgsize;
 int i, pte_num;

 pte_num = num_contig_ptes_from_size(sz, &pgsize);

 if (!pte_present(pte)) {
  for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++, addr += pgsize)
   set_ptes(mm, addr, ptep, pte, 1);
  return;
 }

 if (!pte_napot(pte)) {
  set_ptes(mm, addr, ptep, pte, 1);
  return;
 }

 clear_flush(mm, addr, ptep, pgsize, pte_num);

 for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++, addr += pgsize)
  set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
}

int huge_ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
          unsigned long addr,
          pte_t *ptep,
          pte_t pte,
          int dirty)
{
 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 unsigned long order;
 pte_t orig_pte;
 int i, pte_num;

 if (!pte_napot(pte))
  return ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep, pte, dirty);

 order = napot_cont_order(pte);
 pte_num = napot_pte_num(order);
 ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
 orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);

 if (pte_dirty(orig_pte))
  pte = pte_mkdirty(pte);

 if (pte_young(orig_pte))
  pte = pte_mkyoung(pte);

 for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
  set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);

 return true;
}

pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
         unsigned long addr,
         pte_t *ptep, unsigned long sz)
{
 size_t pgsize;
 pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
 int pte_num;

 if (!pte_napot(orig_pte))
  return ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);

 pte_num = num_contig_ptes_from_size(sz, &pgsize);

 return get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
}

void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
        unsigned long addr,
        pte_t *ptep)
{
 pte_t pte = ptep_get(ptep);
 unsigned long order;
 pte_t orig_pte;
 int i, pte_num;

 if (!pte_napot(pte)) {
  ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
  return;
 }

 order = napot_cont_order(pte);
 pte_num = napot_pte_num(order);
 ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
 orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);

 orig_pte = pte_wrprotect(orig_pte);

 for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
  set_pte_at(mm, addr, ptep, orig_pte);
}

pte_t huge_ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
       unsigned long addr,
       pte_t *ptep)
{
 pte_t pte = ptep_get(ptep);
 int pte_num;

 if (!pte_napot(pte))
  return ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);

 pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));

 return get_clear_contig_flush(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_num);
}

void huge_pte_clear(struct mm_struct *mm,
      unsigned long addr,
      pte_t *ptep,
      unsigned long sz)
{
 size_t pgsize;
 pte_t pte = ptep_get(ptep);
 int i, pte_num;

 if (!pte_napot(pte)) {
  pte_clear(mm, addr, ptep);
  return;
 }

 pte_num = num_contig_ptes_from_size(sz, &pgsize);

 for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += pgsize, ptep++)
  pte_clear(mm, addr, ptep);
}

static bool is_napot_size(unsigned long size)
{
 unsigned long order;

 if (!has_svnapot())
  return false;

 for_each_napot_order(order) {
  if (size == napot_cont_size(order))
   return true;
 }
 return false;
}

static __init int napot_hugetlbpages_init(void)
{
 if (has_svnapot()) {
  unsigned long order;

  for_each_napot_order(order)
   hugetlb_add_hstate(order);
 }
 return 0;
}
arch_initcall(napot_hugetlbpages_init);

#else

static bool is_napot_size(unsigned long size)
{
 return false;
}

#endif /*CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT*/

static bool __hugetlb_valid_size(unsigned long size)
{
 if (size == HPAGE_SIZE)
  return true;
 else if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && size == PUD_SIZE)
  return true;
 else if (is_napot_size(size))
  return true;
 else
  return false;
}

bool __init arch_hugetlb_valid_size(unsigned long size)
{
 return __hugetlb_valid_size(size);
}

#ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_HUGEPAGE_MIGRATION
bool arch_hugetlb_migration_supported(struct hstate *h)
{
 return __hugetlb_valid_size(huge_page_size(h));
}
#endif

#ifdef CONFIG_CONTIG_ALLOC
static __init int gigantic_pages_init(void)
{
 /* With CONTIG_ALLOC, we can allocate gigantic pages at runtime */
 if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
  hugetlb_add_hstate(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 return 0;
}
arch_initcall(gigantic_pages_init);
#endif