asm-sparc/pgtable.h

   1 /* $Id: pgtable.h,v 1.109 2001/11/13 00:49:32 davem Exp $ */
   2 #ifndef _SPARC_PGTABLE_H
   3 #define _SPARC_PGTABLE_H
   4
   5 /*  asm-sparc/pgtable.h:  Defines and functions used to work
   6  *                        with Sparc page tables.
   7  *
   8  *  Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   9  *  Copyright (C) 1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
  10  */
  11
  12 #include <linux/config.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <asm/asi.h>
  15 #ifdef CONFIG_SUN4
  16 #include <asm/pgtsun4.h>
  17 #else
  18 #include <asm/pgtsun4c.h>
  19 #endif
  20 #include <asm/pgtsrmmu.h>
  21 #include <asm/vac-ops.h>
  22 #include <asm/oplib.h>
  23 #include <asm/sbus.h>
  24 #include <asm/btfixup.h>
  25 #include <asm/system.h>
  26
  27 #ifndef __ASSEMBLY__
  28
  29 extern void load_mmu(void);
  30 extern unsigned long calc_highpages(void);
  31
  32 BTFIXUPDEF_CALL(void, quick_kernel_fault, unsigned long)
  33
  34 #define quick_kernel_fault(addr) BTFIXUP_CALL(quick_kernel_fault)(addr)
  35
  36 /* Routines for data transfer buffers. */
  37 BTFIXUPDEF_CALL(char *, mmu_lockarea, char *, unsigned long)
  38 BTFIXUPDEF_CALL(void,   mmu_unlockarea, char *, unsigned long)
  39
  40 #define mmu_lockarea(vaddr,len) BTFIXUP_CALL(mmu_lockarea)(vaddr,len)
  41 #define mmu_unlockarea(vaddr,len) BTFIXUP_CALL(mmu_unlockarea)(vaddr,len)
  42
  43 /* These are implementations for sbus_map_sg/sbus_unmap_sg... collapse later */
  44 BTFIXUPDEF_CALL(__u32, mmu_get_scsi_one, char *, unsigned long, struct sbus_bus *sbus)
  45 BTFIXUPDEF_CALL(void,  mmu_get_scsi_sgl, struct scatterlist *, int, struct sbus_bus *sbus)
  46 BTFIXUPDEF_CALL(void,  mmu_release_scsi_one, __u32, unsigned long, struct sbus_bus *sbus)
  47 BTFIXUPDEF_CALL(void,  mmu_release_scsi_sgl, struct scatterlist *, int, struct sbus_bus *sbus)
  48
  49 #define mmu_get_scsi_one(vaddr,len,sbus) BTFIXUP_CALL(mmu_get_scsi_one)(vaddr,len,sbus)
  50 #define mmu_get_scsi_sgl(sg,sz,sbus) BTFIXUP_CALL(mmu_get_scsi_sgl)(sg,sz,sbus)
  51 #define mmu_release_scsi_one(vaddr,len,sbus) BTFIXUP_CALL(mmu_release_scsi_one)(vaddr,len,sbus)
  52 #define mmu_release_scsi_sgl(sg,sz,sbus) BTFIXUP_CALL(mmu_release_scsi_sgl)(sg,sz,sbus)
  53
  54 /*
  55  * mmu_map/unmap are provided by iommu/iounit; Invalid to call on IIep.
  56  */
  57 BTFIXUPDEF_CALL(void,  mmu_map_dma_area, unsigned long va, __u32 addr, int len)
  58 BTFIXUPDEF_CALL(unsigned long /*phys*/, mmu_translate_dvma, unsigned long busa)
  59 BTFIXUPDEF_CALL(void,  mmu_unmap_dma_area, unsigned long busa, int len)
  60
  61 #define mmu_map_dma_area(va, ba,len) BTFIXUP_CALL(mmu_map_dma_area)(va,ba,len)
  62 #define mmu_unmap_dma_area(ba,len) BTFIXUP_CALL(mmu_unmap_dma_area)(ba,len)
  63 #define mmu_translate_dvma(ba)     BTFIXUP_CALL(mmu_translate_dvma)(ba)
  64
  65 BTFIXUPDEF_SIMM13(pmd_shift)
  66 BTFIXUPDEF_SETHI(pmd_size)
  67 BTFIXUPDEF_SETHI(pmd_mask)
  68
  69 extern unsigned int pmd_align(unsigned int addr) __attribute__((const));
  70 extern __inline__ unsigned int pmd_align(unsigned int addr)
  71 {
  72         return ((addr + ~BTFIXUP_SETHI(pmd_mask)) & BTFIXUP_SETHI(pmd_mask));
  73 }
  74
  75 BTFIXUPDEF_SIMM13(pgdir_shift)
  76 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_size)
  77 BTFIXUPDEF_SETHI(pgdir_mask)
  78
  79 extern unsigned int pgdir_align(unsigned int addr) __attribute__((const));
  80 extern __inline__ unsigned int pgdir_align(unsigned int addr)
  81 {
  82         return ((addr + ~BTFIXUP_SETHI(pgdir_mask)) & BTFIXUP_SETHI(pgdir_mask));
  83 }
  84
  85 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pte)
  86 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pmd)
  87 BTFIXUPDEF_SIMM13(ptrs_per_pgd)
  88 BTFIXUPDEF_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
  89
  90 #define VMALLOC_VMADDR(x) ((unsigned long)(x))
  91
  92 #define pte_ERROR(e)   __builtin_trap()
  93 #define pmd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  94 #define pgd_ERROR(e)   __builtin_trap()
  95
  96 BTFIXUPDEF_INT(page_none)
  97 BTFIXUPDEF_INT(page_shared)
  98 BTFIXUPDEF_INT(page_copy)
  99 BTFIXUPDEF_INT(page_readonly)
 100 BTFIXUPDEF_INT(page_kernel)
 101
 102 #define PMD_SHIFT               BTFIXUP_SIMM13(pmd_shift)
 103 #define PMD_SIZE                BTFIXUP_SETHI(pmd_size)
 104 #define PMD_MASK                BTFIXUP_SETHI(pmd_mask)
 105 #define PMD_ALIGN(addr)         pmd_align(addr)
 106 #define PGDIR_SHIFT             BTFIXUP_SIMM13(pgdir_shift)
 107 #define PGDIR_SIZE              BTFIXUP_SETHI(pgdir_size)
 108 #define PGDIR_MASK              BTFIXUP_SETHI(pgdir_mask)
 109 #define PGDIR_ALIGN             pgdir_align(addr)
 110 #define PTRS_PER_PTE            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pte)
 111 #define PTRS_PER_PMD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pmd)
 112 #define PTRS_PER_PGD            BTFIXUP_SIMM13(ptrs_per_pgd)
 113 #define USER_PTRS_PER_PGD       BTFIXUP_SIMM13(user_ptrs_per_pgd)
 114 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
 115
 116 #define PAGE_NONE      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_none))
 117 #define PAGE_SHARED    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_shared))
 118 #define PAGE_COPY      __pgprot(BTFIXUP_INT(page_copy))
 119 #define PAGE_READONLY  __pgprot(BTFIXUP_INT(page_readonly))
 120
 121 extern unsigned long page_kernel;
 122
 123 #ifdef MODULE
 124 #define PAGE_KERNEL     page_kernel
 125 #else
 126 #define PAGE_KERNEL    __pgprot(BTFIXUP_INT(page_kernel))
 127 #endif
 128
 129 /* Top-level page directory */
 130 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
 131
 132 /* Page table for 0-4MB for everybody, on the Sparc this
 133  * holds the same as on the i386.
 134  */
 135 extern pte_t pg0[1024];
 136 extern pte_t pg1[1024];
 137 extern pte_t pg2[1024];
 138 extern pte_t pg3[1024];
 139
 140 extern unsigned long ptr_in_current_pgd;
 141
 142 /* Here is a trick, since mmap.c need the initializer elements for
 143  * protection_map[] to be constant at compile time, I set the following
 144  * to all zeros.  I set it to the real values after I link in the
 145  * appropriate MMU page table routines at boot time.
 146  */
 147 #define __P000  __pgprot(0)
 148 #define __P001  __pgprot(0)
 149 #define __P010  __pgprot(0)
 150 #define __P011  __pgprot(0)
 151 #define __P100  __pgprot(0)
 152 #define __P101  __pgprot(0)
 153 #define __P110  __pgprot(0)
 154 #define __P111  __pgprot(0)
 155
 156 #define __S000  __pgprot(0)
 157 #define __S001  __pgprot(0)
 158 #define __S010  __pgprot(0)
 159 #define __S011  __pgprot(0)
 160 #define __S100  __pgprot(0)
 161 #define __S101  __pgprot(0)
 162 #define __S110  __pgprot(0)
 163 #define __S111  __pgprot(0)
 164
 165 extern int num_contexts;
 166
 167 /* First physical page can be anywhere, the following is needed so that
 168  * va-->pa and vice versa conversions work properly without performance
 169  * hit for all __pa()/__va() operations.
 170  */
 171 extern unsigned long phys_base;
 172
 173 /*
 174  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 175  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 176  *
 177  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 178  * for zero-mapped memory areas etc..
 179  */
 180 extern pte_t * __bad_pagetable(void);
 181 extern pte_t __bad_page(void);
 182 extern unsigned long empty_zero_page;
 183
 184 #define BAD_PAGETABLE __bad_pagetable()
 185 #define BAD_PAGE __bad_page()
 186 #define ZERO_PAGE(vaddr) (mem_map + (((unsigned long)&empty_zero_page - PAGE_OFFSET + phys_base) >> PAGE_SHIFT))
 187
 188 /* number of bits that fit into a memory pointer */
 189 #define BITS_PER_PTR      (8*sizeof(unsigned long))
 190
 191 /* to align the pointer to a pointer address */
 192 #define PTR_MASK          (~(sizeof(void*)-1))
 193
 194 #define SIZEOF_PTR_LOG2   2
 195
 196 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(unsigned long, pmd_page, pmd_t)
 197 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(unsigned long, pgd_page, pgd_t)
 198
 199 #define pmd_page(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_page)(pmd)
 200 #define pgd_page(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_page)(pgd)
 201
 202 BTFIXUPDEF_SETHI(none_mask)
 203 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pte_present, pte_t)
 204 BTFIXUPDEF_CALL(void, pte_clear, pte_t *)
 205
 206 extern __inline__ int pte_none(pte_t pte)
 207 {
 208         return !(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 209 }
 210
 211 #define pte_present(pte) BTFIXUP_CALL(pte_present)(pte)
 212 #define pte_clear(pte) BTFIXUP_CALL(pte_clear)(pte)
 213
 214 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_bad, pmd_t)
 215 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pmd_present, pmd_t)
 216 BTFIXUPDEF_CALL(void, pmd_clear, pmd_t *)
 217
 218 extern __inline__ int pmd_none(pmd_t pmd)
 219 {
 220         return !(pmd_val(pmd) & ~BTFIXUP_SETHI(none_mask));
 221 }
 222
 223 #define pmd_bad(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_bad)(pmd)
 224 #define pmd_present(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_present)(pmd)
 225 #define pmd_clear(pmd) BTFIXUP_CALL(pmd_clear)(pmd)
 226
 227 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_none, pgd_t)
 228 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_bad, pgd_t)
 229 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(int, pgd_present, pgd_t)
 230 BTFIXUPDEF_CALL(void, pgd_clear, pgd_t *)
 231
 232 #define pgd_none(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_none)(pgd)
 233 #define pgd_bad(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_bad)(pgd)
 234 #define pgd_present(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_present)(pgd)
 235 #define pgd_clear(pgd) BTFIXUP_CALL(pgd_clear)(pgd)
 236
 237 /*
 238  * The following only work if pte_present() is true.
 239  * Undefined behaviour if not..
 240  */
 241 BTFIXUPDEF_HALF(pte_writei)
 242 BTFIXUPDEF_HALF(pte_dirtyi)
 243 BTFIXUPDEF_HALF(pte_youngi)
 244
 245 extern int pte_write(pte_t pte) __attribute__((const));
 246 extern __inline__ int pte_write(pte_t pte)
 247 {
 248         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_writei);
 249 }
 250
 251 extern int pte_dirty(pte_t pte) __attribute__((const));
 252 extern __inline__ int pte_dirty(pte_t pte)
 253 {
 254         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_dirtyi);
 255 }
 256
 257 extern int pte_young(pte_t pte) __attribute__((const));
 258 extern __inline__ int pte_young(pte_t pte)
 259 {
 260         return pte_val(pte) & BTFIXUP_HALF(pte_youngi);
 261 }
 262
 263 BTFIXUPDEF_HALF(pte_wrprotecti)
 264 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkcleani)
 265 BTFIXUPDEF_HALF(pte_mkoldi)
 266
 267 extern pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) __attribute__((const));
 268 extern __inline__ pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)
 269 {
 270         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_wrprotecti));
 271 }
 272
 273 extern pte_t pte_mkclean(pte_t pte) __attribute__((const));
 274 extern __inline__ pte_t pte_mkclean(pte_t pte)
 275 {
 276         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkcleani));
 277 }
 278
 279 extern pte_t pte_mkold(pte_t pte) __attribute__((const));
 280 extern __inline__ pte_t pte_mkold(pte_t pte)
 281 {
 282         return __pte(pte_val(pte) & ~BTFIXUP_HALF(pte_mkoldi));
 283 }
 284
 285 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkwrite, pte_t)
 286 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkdirty, pte_t)
 287 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, pte_mkyoung, pte_t)
 288
 289 #define pte_mkwrite(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkwrite)(pte)
 290 #define pte_mkdirty(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkdirty)(pte)
 291 #define pte_mkyoung(pte) BTFIXUP_CALL(pte_mkyoung)(pte)
 292
 293 #define page_pte_prot(page, prot)       mk_pte(page, prot)
 294 #define page_pte(page)                  page_pte_prot(page, __pgprot(0))
 295
 296 BTFIXUPDEF_CALL(struct page *, pte_page, pte_t)
 297 #define pte_page(pte) BTFIXUP_CALL(pte_page)(pte)
 298
 299 /*
 300  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 301  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 302  */
 303 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte, struct page *, pgprot_t)
 304
 305 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_phys, unsigned long, pgprot_t)
 306 BTFIXUPDEF_CALL_CONST(pte_t, mk_pte_io, unsigned long, pgprot_t, int)
 307
 308 #define mk_pte(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte)(page,pgprot)
 309 #define mk_pte_phys(page,pgprot) BTFIXUP_CALL(mk_pte_phys)(page,pgprot)
 310 #define mk_pte_io(page,pgprot,space) BTFIXUP_CALL(mk_pte_io)(page,pgprot,space)
 311
 312 BTFIXUPDEF_CALL(void, pgd_set, pgd_t *, pmd_t *)
 313 BTFIXUPDEF_CALL(void, pmd_set, pmd_t *, pte_t *)
 314
 315 #define pgd_set(pgdp,pmdp) BTFIXUP_CALL(pgd_set)(pgdp,pmdp)
 316 #define pmd_set(pmdp,ptep) BTFIXUP_CALL(pmd_set)(pmdp,ptep)
 317
 318 BTFIXUPDEF_INT(pte_modify_mask)
 319
 320 extern pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot) __attribute__((const));
 321 extern __inline__ pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 322 {
 323         return __pte((pte_val(pte) & BTFIXUP_INT(pte_modify_mask)) |
 324                 pgprot_val(newprot));
 325 }
 326
 327 #define pgd_index(address) ((address) >> PGDIR_SHIFT)
 328
 329 /* to find an entry in a page-table-directory */
 330 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index(address))
 331
 332 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 333 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 334
 335 BTFIXUPDEF_CALL(pmd_t *, pmd_offset, pgd_t *, unsigned long)
 336 BTFIXUPDEF_CALL(pte_t *, pte_offset, pmd_t *, unsigned long)
 337
 338 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 339 #define pmd_offset(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pmd_offset)(dir,addr)
 340
 341 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 342 #define pte_offset(dir,addr) BTFIXUP_CALL(pte_offset)(dir,addr)
 343
 344 /* The permissions for pgprot_val to make a page mapped on the obio space */
 345 extern unsigned int pg_iobits;
 346
 347 #define flush_icache_page(vma, pg)      do { } while(0)
 348 #define flush_icache_user_range(vma,pg,adr,len) do { } while (0)
 349
 350 /* Certain architectures need to do special things when pte's
 351  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
 352  * hook is made available.
 353  */
 354
 355 BTFIXUPDEF_CALL(void, set_pte, pte_t *, pte_t)
 356
 357 #define set_pte(ptep,pteval) BTFIXUP_CALL(set_pte)(ptep,pteval)
 358
 359 struct seq_file;
 360 BTFIXUPDEF_CALL(void, mmu_info, struct seq_file *)
 361
 362 #define mmu_info(p) BTFIXUP_CALL(mmu_info)(p)
 363
 364 /* Fault handler stuff... */
 365 #define FAULT_CODE_PROT     0x1
 366 #define FAULT_CODE_WRITE    0x2
 367 #define FAULT_CODE_USER     0x4
 368
 369 BTFIXUPDEF_CALL(void, update_mmu_cache, struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t)
 370
 371 #define update_mmu_cache(vma,addr,pte) BTFIXUP_CALL(update_mmu_cache)(vma,addr,pte)
 372
 373 extern int invalid_segment;
 374
 375 /* Encode and de-code a swap entry */
 376 #define SWP_TYPE(x)                     (((x).val >> 2) & 0x7f)
 377 #define SWP_OFFSET(x)                   (((x).val >> 9) & 0x3ffff)
 378 #define SWP_ENTRY(type,offset)          ((swp_entry_t) { (((type) & 0x7f) << 2) | (((offset) & 0x3ffff) << 9) })
 379 #define pte_to_swp_entry(pte)           ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 380 #define swp_entry_to_pte(x)             ((pte_t) { (x).val })
 381
 382 struct ctx_list {
 383         struct ctx_list *next;
 384         struct ctx_list *prev;
 385         unsigned int ctx_number;
 386         struct mm_struct *ctx_mm;
 387 };
 388
 389 extern struct ctx_list *ctx_list_pool;  /* Dynamically allocated */
 390 extern struct ctx_list ctx_free;        /* Head of free list */
 391 extern struct ctx_list ctx_used;        /* Head of used contexts list */
 392
 393 #define NO_CONTEXT     -1
 394
 395 extern __inline__ void remove_from_ctx_list(struct ctx_list *entry)
 396 {
 397         entry->next->prev = entry->prev;
 398         entry->prev->next = entry->next;
 399 }
 400
 401 extern __inline__ void add_to_ctx_list(struct ctx_list *head, struct ctx_list *entry)
 402 {
 403         entry->next = head;
 404         (entry->prev = head->prev)->next = entry;
 405         head->prev = entry;
 406 }
 407 #define add_to_free_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_free, entry)
 408 #define add_to_used_ctxlist(entry) add_to_ctx_list(&ctx_used, entry)
 409
 410 extern __inline__ unsigned long
 411 __get_phys (unsigned long addr)
 412 {
 413         switch (sparc_cpu_model){
 414         case sun4:
 415         case sun4c:
 416                 return sun4c_get_pte (addr) << PAGE_SHIFT;
 417         case sun4m:
 418         case sun4d:
 419                 return ((srmmu_get_pte (addr) & 0xffffff00) << 4);
 420         default:
 421                 return 0;
 422         }
 423 }
 424
 425 extern __inline__ int
 426 __get_iospace (unsigned long addr)
 427 {
 428         switch (sparc_cpu_model){
 429         case sun4:
 430         case sun4c:
 431                 return -1; /* Don't check iospace on sun4c */
 432         case sun4m:
 433         case sun4d:
 434                 return (srmmu_get_pte (addr) >> 28);
 435         default:
 436                 return -1;
 437         }
 438 }
 439
 440 extern unsigned long *sparc_valid_addr_bitmap;
 441
 442 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 443 #define kern_addr_valid(addr) \
 444         (test_bit(__pa((unsigned long)(addr))>>20, sparc_valid_addr_bitmap))
 445
 446 extern int io_remap_page_range(unsigned long from, unsigned long to,
 447                                unsigned long size, pgprot_t prot, int space);
 448
 449 #include <asm-generic/pgtable.h>
 450
 451 #endif /* !(__ASSEMBLY__) */
 452
 453 /* We provide our own get_unmapped_area to cope with VA holes for userland */
 454 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 455
 456 /*
 457  * No page table caches to initialise
 458  */
 459 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 460
 461 #endif /* !(_SPARC_PGTABLE_H) */