include/asm-alpha/pgtable.h

   1 #ifndef _ALPHA_PGTABLE_H
   2 #define _ALPHA_PGTABLE_H
   3
   4 /*
   5  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
   6  * the Alpha page table tree.
   7  *
   8  * This hopefully works with any standard Alpha page-size, as defined
   9  * in <asm/page.h> (currently 8192).
  10  */
  11 #include <linux/config.h>
  12 #include <linux/mmzone.h>
  13
  14 #include <asm/page.h>
  15 #include <asm/processor.h>      /* For TASK_SIZE */
  16 #include <asm/machvec.h>
  17
  18 /* Certain architectures need to do special things when PTEs
  19  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  20  * hook is made available.
  21  */
  22 #define set_pte(pteptr, pteval) ((*(pteptr)) = (pteval))
  23
  24 /* PMD_SHIFT determines the size of the area a second-level page table can map */
  25 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT-3))
  26 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  27 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  28
  29 /* PGDIR_SHIFT determines what a third-level page table entry can map */
  30 #define PGDIR_SHIFT     (PAGE_SHIFT + 2*(PAGE_SHIFT-3))
  31 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  32 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  33
  34 /*
  35  * Entries per page directory level:  the Alpha is three-level, with
  36  * all levels having a one-page page table.
  37  */
  38 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  39 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  40 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  41 #define USER_PTRS_PER_PGD       (TASK_SIZE / PGDIR_SIZE)
  42 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
  43
  44 /* Number of pointers that fit on a page:  this will go away. */
  45 #define PTRS_PER_PAGE   (1UL << (PAGE_SHIFT-3))
  46
  47 #ifdef CONFIG_ALPHA_LARGE_VMALLOC
  48 #define VMALLOC_START           0xfffffe0000000000
  49 #else
  50 #define VMALLOC_START           (-2*PGDIR_SIZE)
  51 #endif
  52 #define VMALLOC_VMADDR(x)       ((unsigned long)(x))
  53 #define VMALLOC_END             (-PGDIR_SIZE)
  54
  55 /*
  56  * OSF/1 PAL-code-imposed page table bits
  57  */
  58 #define _PAGE_VALID     0x0001
  59 #define _PAGE_FOR       0x0002  /* used for page protection (fault on read) */
  60 #define _PAGE_FOW       0x0004  /* used for page protection (fault on write) */
  61 #define _PAGE_FOE       0x0008  /* used for page protection (fault on exec) */
  62 #define _PAGE_ASM       0x0010
  63 #define _PAGE_KRE       0x0100  /* xxx - see below on the "accessed" bit */
  64 #define _PAGE_URE       0x0200  /* xxx */
  65 #define _PAGE_KWE       0x1000  /* used to do the dirty bit in software */
  66 #define _PAGE_UWE       0x2000  /* used to do the dirty bit in software */
  67
  68 /* .. and these are ours ... */
  69 #define _PAGE_DIRTY     0x20000
  70 #define _PAGE_ACCESSED  0x40000
  71
  72 /*
  73  * NOTE! The "accessed" bit isn't necessarily exact:  it can be kept exactly
  74  * by software (use the KRE/URE/KWE/UWE bits appropriately), but I'll fake it.
  75  * Under Linux/AXP, the "accessed" bit just means "read", and I'll just use
  76  * the KRE/URE bits to watch for it. That way we don't need to overload the
  77  * KWE/UWE bits with both handling dirty and accessed.
  78  *
  79  * Note that the kernel uses the accessed bit just to check whether to page
  80  * out a page or not, so it doesn't have to be exact anyway.
  81  */
  82
  83 #define __DIRTY_BITS    (_PAGE_DIRTY | _PAGE_KWE | _PAGE_UWE)
  84 #define __ACCESS_BITS   (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_KRE | _PAGE_URE)
  85
  86 #define _PFN_MASK       0xFFFFFFFF00000000
  87
  88 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_VALID | __DIRTY_BITS | __ACCESS_BITS)
  89 #define _PAGE_CHG_MASK  (_PFN_MASK | __DIRTY_BITS | __ACCESS_BITS)
  90
  91 /*
  92  * All the normal masks have the "page accessed" bits on, as any time they are used,
  93  * the page is accessed. They are cleared only by the page-out routines
  94  */
  95 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOR | _PAGE_FOW | _PAGE_FOE)
  96 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS)
  97 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOW)
  98 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | _PAGE_FOW)
  99 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_VALID | _PAGE_ASM | _PAGE_KRE | _PAGE_KWE)
 100
 101 #define _PAGE_NORMAL(x) __pgprot(_PAGE_VALID | __ACCESS_BITS | (x))
 102
 103 #define _PAGE_P(x) _PAGE_NORMAL((x) | (((x) & _PAGE_FOW)?0:_PAGE_FOW))
 104 #define _PAGE_S(x) _PAGE_NORMAL(x)
 105
 106 /*
 107  * The hardware can handle write-only mappings, but as the Alpha
 108  * architecture does byte-wide writes with a read-modify-write
 109  * sequence, it's not practical to have write-without-read privs.
 110  * Thus the "-w- -> rw-" and "-wx -> rwx" mapping here (and in
 111  * arch/alpha/mm/fault.c)
 112  */
 113         /* xwr */
 114 #define __P000  _PAGE_P(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 115 #define __P001  _PAGE_P(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW)
 116 #define __P010  _PAGE_P(_PAGE_FOE)
 117 #define __P011  _PAGE_P(_PAGE_FOE)
 118 #define __P100  _PAGE_P(_PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 119 #define __P101  _PAGE_P(_PAGE_FOW)
 120 #define __P110  _PAGE_P(0)
 121 #define __P111  _PAGE_P(0)
 122
 123 #define __S000  _PAGE_S(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 124 #define __S001  _PAGE_S(_PAGE_FOE | _PAGE_FOW)
 125 #define __S010  _PAGE_S(_PAGE_FOE)
 126 #define __S011  _PAGE_S(_PAGE_FOE)
 127 #define __S100  _PAGE_S(_PAGE_FOW | _PAGE_FOR)
 128 #define __S101  _PAGE_S(_PAGE_FOW)
 129 #define __S110  _PAGE_S(0)
 130 #define __S111  _PAGE_S(0)
 131
 132 /*
 133  * BAD_PAGETABLE is used when we need a bogus page-table, while
 134  * BAD_PAGE is used for a bogus page.
 135  *
 136  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero:  used
 137  * for zero-mapped memory areas etc..
 138  */
 139 extern pte_t __bad_page(void);
 140 extern pmd_t * __bad_pagetable(void);
 141
 142 extern unsigned long __zero_page(void);
 143
 144 #define BAD_PAGETABLE   __bad_pagetable()
 145 #define BAD_PAGE        __bad_page()
 146 #define ZERO_PAGE(vaddr)        (virt_to_page(ZERO_PGE))
 147
 148 /* number of bits that fit into a memory pointer */
 149 #define BITS_PER_PTR                    (8*sizeof(unsigned long))
 150
 151 /* to align the pointer to a pointer address */
 152 #define PTR_MASK                        (~(sizeof(void*)-1))
 153
 154 /* sizeof(void*)==1<<SIZEOF_PTR_LOG2 */
 155 #define SIZEOF_PTR_LOG2                 3
 156
 157 /* to find an entry in a page-table */
 158 #define PAGE_PTR(address)               \
 159   ((unsigned long)(address)>>(PAGE_SHIFT-SIZEOF_PTR_LOG2)&PTR_MASK&~PAGE_MASK)
 160
 161 /*
 162  * On certain platforms whose physical address space can overlap KSEG,
 163  * namely EV6 and above, we must re-twiddle the physaddr to restore the
 164  * correct high-order bits.
 165  *
 166  * This is extremely confusing until you realize that this is actually
 167  * just working around a userspace bug.  The X server was intending to
 168  * provide the physical address but instead provided the KSEG address.
 169  * Or tried to, except it's not representable.
 170  *
 171  * On Tsunami there's nothing meaningful at 0x40000000000, so this is
 172  * a safe thing to do.  Come the first core logic that does put something
 173  * in this area -- memory or whathaveyou -- then this hack will have
 174  * to go away.  So be prepared!
 175  */
 176
 177 #if defined(CONFIG_ALPHA_GENERIC) && defined(USE_48_BIT_KSEG)
 178 #error "EV6-only feature in a generic kernel"
 179 #endif
 180 #if defined(CONFIG_ALPHA_GENERIC) || \
 181     (defined(CONFIG_ALPHA_EV6) && !defined(USE_48_BIT_KSEG))
 182 #define PHYS_TWIDDLE(phys) \
 183   ((((phys) & 0xc0000000000UL) == 0x40000000000UL) \
 184   ? ((phys) ^= 0xc0000000000UL) : (phys))
 185 #else
 186 #define PHYS_TWIDDLE(phys) (phys)
 187 #endif
 188
 189 /*
 190  * Conversion functions:  convert a page and protection to a page entry,
 191  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 192  */
 193 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 194 #define PAGE_TO_PA(page)        ((page - mem_map) << PAGE_SHIFT)
 195 #else
 196 #define PAGE_TO_PA(page) \
 197                 ((((page)-page_zone(page)->zone_mem_map) << PAGE_SHIFT) \
 198                 + page_zone(page)->zone_start_paddr)
 199 #endif
 200
 201 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 202 #define mk_pte(page, pgprot)                                            \
 203 ({                                                                      \
 204         pte_t pte;                                                      \
 205                                                                         \
 206         pte_val(pte) = ((unsigned long)(page - mem_map) << 32) |        \
 207                        pgprot_val(pgprot);                              \
 208         pte;                                                            \
 209 })
 210 #else
 211 #define mk_pte(page, pgprot)                                                    \
 212 ({                                                                              \
 213         pte_t pte;                                                              \
 214         unsigned long pfn;                                                      \
 215                                                                                 \
 216         pfn = ((unsigned long)((page)-page_zone(page)->zone_mem_map)) << 32;    \
 217         pfn += page_zone(page)->zone_start_paddr << (32-PAGE_SHIFT);            \
 218         pte_val(pte) = pfn | pgprot_val(pgprot);                                \
 219                                                                                 \
 220         pte;                                                                    \
 221 })
 222 #endif
 223
 224 extern inline pte_t mk_pte_phys(unsigned long physpage, pgprot_t pgprot)
 225 { pte_t pte; pte_val(pte) = (PHYS_TWIDDLE(physpage) << (32-PAGE_SHIFT)) | pgprot_val(pgprot); return pte; }
 226
 227 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 228 { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
 229
 230 extern inline void pmd_set(pmd_t * pmdp, pte_t * ptep)
 231 { pmd_val(*pmdp) = _PAGE_TABLE | ((((unsigned long) ptep) - PAGE_OFFSET) << (32-PAGE_SHIFT)); }
 232
 233 extern inline void pgd_set(pgd_t * pgdp, pmd_t * pmdp)
 234 { pgd_val(*pgdp) = _PAGE_TABLE | ((((unsigned long) pmdp) - PAGE_OFFSET) << (32-PAGE_SHIFT)); }
 235
 236 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 237 #define pte_page(x)     (mem_map+(unsigned long)((pte_val(x) >> 32)))
 238 #else
 239 #define pte_page(x)                                                     \
 240 ({                                                                      \
 241         unsigned long kvirt;                                            \
 242         struct page * __xx;                                             \
 243                                                                         \
 244         kvirt = (unsigned long)__va(pte_val(x) >> (32-PAGE_SHIFT));     \
 245         __xx = virt_to_page(kvirt);                                     \
 246                                                                         \
 247         __xx;                                                           \
 248 })
 249 #endif
 250
 251 extern inline unsigned long pmd_page(pmd_t pmd)
 252 { return PAGE_OFFSET + ((pmd_val(pmd) & _PFN_MASK) >> (32-PAGE_SHIFT)); }
 253
 254 extern inline unsigned long pgd_page(pgd_t pgd)
 255 { return PAGE_OFFSET + ((pgd_val(pgd) & _PFN_MASK) >> (32-PAGE_SHIFT)); }
 256
 257 extern inline int pte_none(pte_t pte)           { return !pte_val(pte); }
 258 extern inline int pte_present(pte_t pte)        { return pte_val(pte) & _PAGE_VALID; }
 259 extern inline void pte_clear(pte_t *ptep)       { pte_val(*ptep) = 0; }
 260
 261 extern inline int pmd_none(pmd_t pmd)           { return !pmd_val(pmd); }
 262 extern inline int pmd_bad(pmd_t pmd)            { return (pmd_val(pmd) & ~_PFN_MASK) != _PAGE_TABLE; }
 263 extern inline int pmd_present(pmd_t pmd)        { return pmd_val(pmd) & _PAGE_VALID; }
 264 extern inline void pmd_clear(pmd_t * pmdp)      { pmd_val(*pmdp) = 0; }
 265
 266 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)           { return !pgd_val(pgd); }
 267 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)            { return (pgd_val(pgd) & ~_PFN_MASK) != _PAGE_TABLE; }
 268 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)        { return pgd_val(pgd) & _PAGE_VALID; }
 269 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { pgd_val(*pgdp) = 0; }
 270
 271 /*
 272  * The following only work if pte_present() is true.
 273  * Undefined behaviour if not..
 274  */
 275 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOR); }
 276 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOW); }
 277 extern inline int pte_exec(pte_t pte)           { return !(pte_val(pte) & _PAGE_FOE); }
 278 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 279 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 280
 281 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOW; return pte; }
 282 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOR; return pte; }
 283 extern inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) |= _PAGE_FOE; return pte; }
 284 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~(__DIRTY_BITS); return pte; }
 285 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { pte_val(pte) &= ~(__ACCESS_BITS); return pte; }
 286 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOW; return pte; }
 287 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)       { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOR; return pte; }
 288 extern inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte)       { pte_val(pte) &= ~_PAGE_FOE; return pte; }
 289 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= __DIRTY_BITS; return pte; }
 290 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= __ACCESS_BITS; return pte; }
 291
 292 #define PAGE_DIR_OFFSET(tsk,address) pgd_offset((tsk),(address))
 293
 294 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 295 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 296
 297 /* to find an entry in a page-table-directory. */
 298 #define pgd_index(address)      ((address >> PGDIR_SHIFT) & (PTRS_PER_PGD - 1))
 299 #define __pgd_offset(address)   pgd_index(address)
 300 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd+pgd_index(address))
 301
 302 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 303 extern inline pmd_t * pmd_offset(pgd_t * dir, unsigned long address)
 304 {
 305         return (pmd_t *) pgd_page(*dir) + ((address >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PAGE - 1));
 306 }
 307
 308 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 309 extern inline pte_t * pte_offset(pmd_t * dir, unsigned long address)
 310 {
 311         return (pte_t *) pmd_page(*dir) + ((address >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PAGE - 1));
 312 }
 313
 314 extern pgd_t swapper_pg_dir[1024];
 315
 316 /*
 317  * The Alpha doesn't have any external MMU info:  the kernel page
 318  * tables contain all the necessary information.
 319  */
 320 extern inline void update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma,
 321         unsigned long address, pte_t pte)
 322 {
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Non-present pages:  high 24 bits are offset, next 8 bits type,
 327  * low 32 bits zero.
 328  */
 329 extern inline pte_t mk_swap_pte(unsigned long type, unsigned long offset)
 330 { pte_t pte; pte_val(pte) = (type << 32) | (offset << 40); return pte; }
 331
 332 #define SWP_TYPE(x)                     (((x).val >> 32) & 0xff)
 333 #define SWP_OFFSET(x)                   ((x).val >> 40)
 334 #define SWP_ENTRY(type, offset)         ((swp_entry_t) { pte_val(mk_swap_pte((type),(offset))) })
 335 #define pte_to_swp_entry(pte)           ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 336 #define swp_entry_to_pte(x)             ((pte_t) { (x).val })
 337
 338 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 339 #define PageSkip(page)          (0)
 340
 341 #ifndef CONFIG_DISCONTIGMEM
 342 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
 343 #endif
 344
 345 #define io_remap_page_range(start, busaddr, size, prot) \
 346     remap_page_range(start, virt_to_phys(__ioremap(busaddr, size)), size, prot)
 347
 348 #define pte_ERROR(e) \
 349         printk("%s:%d: bad pte %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
 350 #define pmd_ERROR(e) \
 351         printk("%s:%d: bad pmd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
 352 #define pgd_ERROR(e) \
 353         printk("%s:%d: bad pgd %016lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
 354
 355 extern void paging_init(void);
 356
 357 #include <asm-generic/pgtable.h>
 358
 359 /*
 360  * No page table caches to initialise
 361  */
 362 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
 363
 364 /* We have our own get_unmapped_area to cope with ADDR_LIMIT_32BIT.  */
 365 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 366
 367 #endif /* _ALPHA_PGTABLE_H */