include/asm-parisc/pgtable.h

   1 #ifndef _PARISC_PGTABLE_H
   2 #define _PARISC_PGTABLE_H
   3
   4 #include <asm/fixmap.h>
   5
   6 #ifndef __ASSEMBLY__
   7 /*
   8  * we simulate an x86-style page table for the linux mm code
   9  */
  10
  11 #include <linux/spinlock.h>
  12 #include <asm/processor.h>
  13 #include <asm/cache.h>
  14 #include <asm/bitops.h>
  15
  16 #define ARCH_STACK_GROWSUP
  17
  18 /*
  19  * kern_addr_valid(ADDR) tests if ADDR is pointing to valid kernel
  20  * memory.  For the return value to be meaningful, ADDR must be >=
  21  * PAGE_OFFSET.  This operation can be relatively expensive (e.g.,
  22  * require a hash-, or multi-level tree-lookup or something of that
  23  * sort) but it guarantees to return TRUE only if accessing the page
  24  * at that address does not cause an error.  Note that there may be
  25  * addresses for which kern_addr_valid() returns FALSE even though an
  26  * access would not cause an error (e.g., this is typically true for
  27  * memory mapped I/O regions.
  28  *
  29  * XXX Need to implement this for parisc.
  30  */
  31 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
  32
  33 /* Certain architectures need to do special things when PTEs
  34  * within a page table are directly modified.  Thus, the following
  35  * hook is made available.
  36  */
  37 #define set_pte(pteptr, pteval)                                 \
  38         do{                                                     \
  39                 *(pteptr) = (pteval);                           \
  40         } while(0)
  41
  42 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
  43
  44 #define pte_ERROR(e) \
  45         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
  46 #define pmd_ERROR(e) \
  47         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
  48 #define pgd_ERROR(e) \
  49         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
  50
  51  /* Note: If you change ISTACK_SIZE, you need to change the corresponding
  52   * values in vmlinux.lds and vmlinux64.lds (init_istack section). Also,
  53   * the "order" and size need to agree.
  54   */
  55
  56 #define  ISTACK_SIZE  32768 /* Interrupt Stack Size */
  57 #define  ISTACK_ORDER 3
  58
  59 /*
  60  * NOTE: Many of the below macros use PT_NLEVELS because
  61  *       it is convenient that PT_NLEVELS == LOG2(pte size in bytes),
  62  *       i.e. we use 3 level page tables when we use 8 byte pte's
  63  *       (for 64 bit) and 2 level page tables when we use 4 byte pte's
  64  */
  65
  66 #ifdef __LP64__
  67 #define PT_NLEVELS 3
  68 #define PT_INITIAL 4 /* Number of initial page tables */
  69 #else
  70 #define PT_NLEVELS 2
  71 #define PT_INITIAL 2 /* Number of initial page tables */
  72 #endif
  73
  74 #define MAX_ADDRBITS (PAGE_SHIFT + (PT_NLEVELS)*(PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
  75 #define MAX_ADDRESS (1UL << MAX_ADDRBITS)
  76
  77 #define SPACEID_SHIFT (MAX_ADDRBITS - 32)
  78
  79 /* Definitions for 1st level */
  80
  81 #define PGDIR_SHIFT  (PAGE_SHIFT + (PT_NLEVELS - 1)*(PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
  82 #define PGDIR_SIZE      (1UL << PGDIR_SHIFT)
  83 #define PGDIR_MASK      (~(PGDIR_SIZE-1))
  84 #define PTRS_PER_PGD    (1UL << (PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
  85 #define USER_PTRS_PER_PGD       PTRS_PER_PGD
  86
  87 /* Definitions for 2nd level */
  88 #define pgtable_cache_init()    do { } while (0)
  89
  90 #define PMD_SHIFT       (PAGE_SHIFT + (PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
  91 #define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
  92 #define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))
  93 #if PT_NLEVELS == 3
  94 #define PTRS_PER_PMD    (1UL << (PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
  95 #else
  96 #define PTRS_PER_PMD    1
  97 #endif
  98
  99 /* Definitions for 3rd level */
 100
 101 #define PTRS_PER_PTE    (1UL << (PAGE_SHIFT - PT_NLEVELS))
 102
 103 /*
 104  * pgd entries used up by user/kernel:
 105  */
 106
 107 #define FIRST_USER_PGD_NR       0
 108
 109 #ifndef __ASSEMBLY__
 110 extern  void *vmalloc_start;
 111 #define PCXL_DMA_MAP_SIZE   (8*1024*1024)
 112 #define VMALLOC_START   ((unsigned long)vmalloc_start)
 113 #define VMALLOC_VMADDR(x) ((unsigned long)(x))
 114 #define VMALLOC_END     (FIXADDR_START)
 115 #endif
 116
 117 /* NB: The tlb miss handlers make certain assumptions about the order */
 118 /*     of the following bits, so be careful (One example, bits 25-31  */
 119 /*     are moved together in one instruction).                        */
 120
 121 #define _PAGE_READ_BIT     31   /* (0x001) read access allowed */
 122 #define _PAGE_WRITE_BIT    30   /* (0x002) write access allowed */
 123 #define _PAGE_EXEC_BIT     29   /* (0x004) execute access allowed */
 124 #define _PAGE_GATEWAY_BIT  28   /* (0x008) privilege promotion allowed */
 125 #define _PAGE_DMB_BIT      27   /* (0x010) Data Memory Break enable (B bit) */
 126 #define _PAGE_DIRTY_BIT    26   /* (0x020) Page Dirty (D bit) */
 127 #define _PAGE_REFTRAP_BIT  25   /* (0x040) Page Ref. Trap enable (T bit) */
 128 #define _PAGE_NO_CACHE_BIT 24   /* (0x080) Uncached Page (U bit) */
 129 #define _PAGE_ACCESSED_BIT 23   /* (0x100) Software: Page Accessed */
 130 #define _PAGE_PRESENT_BIT  22   /* (0x200) Software: translation valid */
 131 #define _PAGE_FLUSH_BIT    21   /* (0x400) Software: translation valid */
 132                                 /*             for cache flushing only */
 133 #define _PAGE_USER_BIT     20   /* (0x800) Software: User accessable page */
 134
 135 /* N.B. The bits are defined in terms of a 32 bit word above, so the */
 136 /*      following macro is ok for both 32 and 64 bit.                */
 137
 138 #define xlate_pabit(x) (31 - x)
 139
 140 #define _PAGE_READ     (1 << xlate_pabit(_PAGE_READ_BIT))
 141 #define _PAGE_WRITE    (1 << xlate_pabit(_PAGE_WRITE_BIT))
 142 #define _PAGE_RW       (_PAGE_READ | _PAGE_WRITE)
 143 #define _PAGE_EXEC     (1 << xlate_pabit(_PAGE_EXEC_BIT))
 144 #define _PAGE_GATEWAY  (1 << xlate_pabit(_PAGE_GATEWAY_BIT))
 145 #define _PAGE_DMB      (1 << xlate_pabit(_PAGE_DMB_BIT))
 146 #define _PAGE_DIRTY    (1 << xlate_pabit(_PAGE_DIRTY_BIT))
 147 #define _PAGE_REFTRAP  (1 << xlate_pabit(_PAGE_REFTRAP_BIT))
 148 #define _PAGE_NO_CACHE (1 << xlate_pabit(_PAGE_NO_CACHE_BIT))
 149 #define _PAGE_ACCESSED (1 << xlate_pabit(_PAGE_ACCESSED_BIT))
 150 #define _PAGE_PRESENT  (1 << xlate_pabit(_PAGE_PRESENT_BIT))
 151 #define _PAGE_FLUSH    (1 << xlate_pabit(_PAGE_FLUSH_BIT))
 152 #define _PAGE_USER     (1 << xlate_pabit(_PAGE_USER_BIT))
 153
 154 #define _PAGE_TABLE     (_PAGE_PRESENT | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE |  _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
 155 #define _PAGE_CHG_MASK  (PAGE_MASK | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)
 156 #define _PAGE_KERNEL    (_PAGE_PRESENT | _PAGE_EXEC | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
 157
 158 #ifndef __ASSEMBLY__
 159
 160 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED)
 161 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | _PAGE_ACCESSED)
 162 /* Others seem to make this executable, I don't know if that's correct
 163    or not.  The stack is mapped this way though so this is necessary
 164    in the short term - dhd@linuxcare.com, 2000-08-08 */
 165 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_READ | _PAGE_ACCESSED)
 166 #define PAGE_WRITEONLY  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_WRITE | _PAGE_ACCESSED)
 167 #define PAGE_EXECREAD   __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_READ | _PAGE_EXEC |_PAGE_ACCESSED)
 168 #define PAGE_COPY       PAGE_EXECREAD
 169 #define PAGE_RWX        __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_READ | _PAGE_WRITE | _PAGE_EXEC |_PAGE_ACCESSED)
 170 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_KERNEL)
 171 #define PAGE_KERNEL_RO  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_EXEC | _PAGE_READ | _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED)
 172 #define PAGE_KERNEL_UNC __pgprot(_PAGE_KERNEL | _PAGE_NO_CACHE)
 173 #define PAGE_GATEWAY    __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_GATEWAY| _PAGE_READ)
 174 #define PAGE_FLUSH      __pgprot(_PAGE_FLUSH)
 175
 176
 177 /*
 178  * We could have an execute only page using "gateway - promote to priv
 179  * level 3", but that is kind of silly. So, the way things are defined
 180  * now, we must always have read permission for pages with execute
 181  * permission. For the fun of it we'll go ahead and support write only
 182  * pages.
 183  */
 184
 185          /*xwr*/
 186 #define __P000  PAGE_NONE
 187 #define __P001  PAGE_READONLY
 188 #define __P010  __P000 /* copy on write */
 189 #define __P011  __P001 /* copy on write */
 190 #define __P100  PAGE_EXECREAD
 191 #define __P101  PAGE_EXECREAD
 192 #define __P110  __P100 /* copy on write */
 193 #define __P111  __P101 /* copy on write */
 194
 195 #define __S000  PAGE_NONE
 196 #define __S001  PAGE_READONLY
 197 #define __S010  PAGE_WRITEONLY
 198 #define __S011  PAGE_SHARED
 199 #define __S100  PAGE_EXECREAD
 200 #define __S101  PAGE_EXECREAD
 201 #define __S110  PAGE_RWX
 202 #define __S111  PAGE_RWX
 203
 204 extern pgd_t swapper_pg_dir[]; /* declared in init_task.c */
 205
 206 /* initial page tables for 0-8MB for kernel */
 207
 208 extern unsigned long pg0[];
 209
 210 /* zero page used for uninitialized stuff */
 211
 212 extern unsigned long *empty_zero_page;
 213
 214 /*
 215  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
 216  * for zero-mapped memory areas etc..
 217  */
 218
 219 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
 220
 221 #define pte_none(x)     ((pte_val(x) == 0) || (pte_val(x) & _PAGE_FLUSH))
 222 #define pte_present(x)  (pte_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 223 #define pte_clear(xp)   do { pte_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 224
 225 #define pmd_none(x)     (!pmd_val(x))
 226 #define pmd_bad(x)      ((pmd_val(x) & ~PAGE_MASK) != _PAGE_TABLE)
 227 #define pmd_present(x)  (pmd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 228 #define pmd_clear(xp)   do { pmd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 229
 230
 231
 232 #ifdef __LP64__
 233 #define pgd_page(pgd) ((unsigned long) __va(pgd_val(pgd) & PAGE_MASK))
 234
 235 /* For 64 bit we have three level tables */
 236
 237 #define pgd_none(x)     (!pgd_val(x))
 238 #define pgd_bad(x)      ((pgd_val(x) & ~PAGE_MASK) != _PAGE_TABLE)
 239 #define pgd_present(x)  (pgd_val(x) & _PAGE_PRESENT)
 240 #define pgd_clear(xp)   do { pgd_val(*(xp)) = 0; } while (0)
 241 #else
 242 /*
 243  * The "pgd_xxx()" functions here are trivial for a folded two-level
 244  * setup: the pgd is never bad, and a pmd always exists (as it's folded
 245  * into the pgd entry)
 246  */
 247 extern inline int pgd_none(pgd_t pgd)           { return 0; }
 248 extern inline int pgd_bad(pgd_t pgd)            { return 0; }
 249 extern inline int pgd_present(pgd_t pgd)        { return 1; }
 250 extern inline void pgd_clear(pgd_t * pgdp)      { }
 251 #endif
 252
 253 /*
 254  * The following only work if pte_present() is true.
 255  * Undefined behaviour if not..
 256  */
 257 extern inline int pte_read(pte_t pte)           { return pte_val(pte) & _PAGE_READ; }
 258 extern inline int pte_dirty(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY; }
 259 extern inline int pte_young(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED; }
 260 extern inline int pte_write(pte_t pte)          { return pte_val(pte) & _PAGE_WRITE; }
 261
 262 extern inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) &= ~_PAGE_READ; return pte; }
 263 extern inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte)      { pte_val(pte) &= ~_PAGE_DIRTY; return pte; }
 264 extern inline pte_t pte_mkold(pte_t pte)        { pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
 265 extern inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte)    { pte_val(pte) &= ~_PAGE_WRITE; return pte; }
 266 extern inline pte_t pte_mkread(pte_t pte)       { pte_val(pte) |= _PAGE_READ; return pte; }
 267 extern inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
 268 extern inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
 269 extern inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte)      { pte_val(pte) |= _PAGE_WRITE; return pte; }
 270
 271 /*
 272  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
 273  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
 274  */
 275 #define __mk_pte(addr,pgprot) \
 276 ({                                                                      \
 277         pte_t __pte;                                                    \
 278                                                                         \
 279         pte_val(__pte) = ((addr)+pgprot_val(pgprot));                   \
 280                                                                         \
 281         __pte;                                                          \
 282 })
 283
 284 /*
 285  * Change "struct page" to physical address.
 286  */
 287 #define page_to_phys(page)      PAGE_TO_PA(page)
 288
 289 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM
 290 #define PAGE_TO_PA(page) \
 291                 ((((page)-(page)->zone->zone_mem_map) << PAGE_SHIFT) \
 292                 + ((page)->zone->zone_start_paddr))
 293 #else
 294 #define PAGE_TO_PA(page) ((page - mem_map) << PAGE_SHIFT)
 295 #endif
 296
 297 #define mk_pte(page, pgprot)                                            \
 298 ({                                                                      \
 299         pte_t __pte;                                                    \
 300                                                                         \
 301         pte_val(__pte) = ((unsigned long)(PAGE_TO_PA(page))) |          \
 302                                                 pgprot_val(pgprot);     \
 303                                                                         \
 304         __pte;                                                          \
 305 })
 306
 307 /* This takes a physical page address that is used by the remapping functions */
 308 #define mk_pte_phys(physpage, pgprot) \
 309 ({ pte_t __pte; pte_val(__pte) = physpage + pgprot_val(pgprot); __pte; })
 310
 311 extern inline pte_t pte_modify(pte_t pte, pgprot_t newprot)
 312 { pte_val(pte) = (pte_val(pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot); return pte; }
 313
 314 /* Permanent address of a page.  On parisc we don't have highmem. */
 315
 316 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM
 317 #define pte_page(x) (phys_to_page(pte_val(x)))
 318 #else
 319 #define pte_page(x) (mem_map+(pte_val(x) >> PAGE_SHIFT))
 320 #endif
 321
 322
 323 #define pmd_page(pmd) ((unsigned long) __va(pmd_val(pmd) & PAGE_MASK))
 324
 325 #define pgd_index(address) ((address) >> PGDIR_SHIFT)
 326
 327 /* to find an entry in a page-table-directory */
 328 #define pgd_offset(mm, address) \
 329 ((mm)->pgd + ((address) >> PGDIR_SHIFT))
 330
 331 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
 332 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
 333
 334 /* Find an entry in the second-level page table.. */
 335
 336 #ifdef __LP64__
 337 #define pmd_offset(dir,address) \
 338 ((pmd_t *) pgd_page(*(dir)) + (((address)>>PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD-1)))
 339 #else
 340 #define pmd_offset(dir,addr) ((pmd_t *) dir)
 341 #endif
 342
 343 /* Find an entry in the third-level page table.. */
 344 #define pte_offset(pmd, address) \
 345 ((pte_t *) pmd_page(*(pmd)) + (((address)>>PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE-1)))
 346
 347 extern void paging_init (void);
 348
 349 /* Used for deferring calls to flush_dcache_page() */
 350
 351 #define PG_dcache_dirty         PG_arch_1
 352
 353 struct vm_area_struct; /* forward declaration (include/linux/mm.h) */
 354 extern void update_mmu_cache(struct vm_area_struct *, unsigned long, pte_t);
 355
 356 /* Encode and de-code a swap entry */
 357
 358 #define SWP_TYPE(x)                     ((x).val & 0x1f)
 359 #define SWP_OFFSET(x)                   ( (((x).val >> 5) &  0xf) | \
 360                                           (((x).val >> 7) & ~0xf) )
 361 #define SWP_ENTRY(type, offset)         ((swp_entry_t) { (type) | \
 362                                             ((offset &  0xf) << 5) | \
 363                                             ((offset & ~0xf) << 7) })
 364 #define pte_to_swp_entry(pte)           ((swp_entry_t) { pte_val(pte) })
 365 #define swp_entry_to_pte(x)             ((pte_t) { (x).val })
 366
 367 static inline int ptep_test_and_clear_young(pte_t *ptep)
 368 {
 369 #ifdef CONFIG_SMP
 370         return test_and_clear_bit(xlate_pabit(_PAGE_ACCESSED_BIT), ptep);
 371 #else
 372         pte_t pte = *ptep;
 373         if (!pte_young(pte))
 374                 return 0;
 375         set_pte(ptep, pte_mkold(pte));
 376         return 1;
 377 #endif
 378 }
 379
 380 static inline int ptep_test_and_clear_dirty(pte_t *ptep)
 381 {
 382 #ifdef CONFIG_SMP
 383         return test_and_clear_bit(xlate_pabit(_PAGE_DIRTY_BIT), ptep);
 384 #else
 385         pte_t pte = *ptep;
 386         if (!pte_dirty(pte))
 387                 return 0;
 388         set_pte(ptep, pte_mkclean(pte));
 389         return 1;
 390 #endif
 391 }
 392
 393 #ifdef CONFIG_SMP
 394 extern spinlock_t pa_dbit_lock;
 395 #else
 396 static int pa_dbit_lock; /* dummy to keep the compilers happy */
 397 #endif
 398
 399 static inline pte_t ptep_get_and_clear(pte_t *ptep)
 400 {
 401         pte_t old_pte;
 402         pte_t pte;
 403
 404         spin_lock(&pa_dbit_lock);
 405         pte = old_pte = *ptep;
 406         pte_val(pte) &= ~_PAGE_PRESENT;
 407         pte_val(pte) |= _PAGE_FLUSH;
 408         set_pte(ptep,pte);
 409         spin_unlock(&pa_dbit_lock);
 410
 411         return old_pte;
 412 }
 413
 414 static inline void ptep_set_wrprotect(pte_t *ptep)
 415 {
 416 #ifdef CONFIG_SMP
 417         unsigned long new, old;
 418
 419         do {
 420                 old = pte_val(*ptep);
 421                 new = pte_val(pte_wrprotect(__pte (old)));
 422         } while (cmpxchg((unsigned long *) ptep, old, new) != old);
 423 #else
 424         pte_t old_pte = *ptep;
 425         set_pte(ptep, pte_wrprotect(old_pte));
 426 #endif
 427 }
 428
 429 static inline void ptep_mkdirty(pte_t *ptep)
 430 {
 431 #ifdef CONFIG_SMP
 432         set_bit(xlate_pabit(_PAGE_DIRTY_BIT), ptep);
 433 #else
 434         pte_t old_pte = *ptep;
 435         set_pte(ptep, pte_mkdirty(old_pte));
 436 #endif
 437 }
 438
 439 #define pte_same(A,B)   (pte_val(A) == pte_val(B))
 440
 441
 442 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 443
 444 /* Needs to be defined here and not in linux/mm.h, as it is arch dependent */
 445 #define PageSkip(page)          (0)
 446
 447 #define io_remap_page_range remap_page_range
 448
 449 /* We provide our own get_unmapped_area to provide cache coherency */
 450
 451 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
 452
 453 #endif /* _PARISC_PGTABLE_H */