arch/arm/include/asm/memory.h

   1 /*
   2  *  arch/arm/include/asm/memory.h
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000-2002 Russell King
   5  *  modification for nommu, Hyok S. Choi, 2004
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  *  Note: this file should not be included by non-asm/.h files
  12  */
  13 #ifndef __ASM_ARM_MEMORY_H
  14 #define __ASM_ARM_MEMORY_H
  15
  16 #include <linux/compiler.h>
  17 #include <linux/const.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/sizes.h>
  20
  21 #ifdef CONFIG_NEED_MACH_MEMORY_H
  22 #include <mach/memory.h>
  23 #endif
  24
  25 /*
  26  * Allow for constants defined here to be used from assembly code
  27  * by prepending the UL suffix only with actual C code compilation.
  28  */
  29 #define UL(x) _AC(x, UL)
  30
  31 /* PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the kernel image */
  32 #define PAGE_OFFSET             UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)
  33
  34 #ifdef CONFIG_MMU
  35
  36 /*
  37  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
  38  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area
  39  */
  40 #define TASK_SIZE               (UL(CONFIG_PAGE_OFFSET) - UL(SZ_16M))
  41 #define TASK_UNMAPPED_BASE      ALIGN(TASK_SIZE / 3, SZ_16M)
  42
  43 /*
  44  * The maximum size of a 26-bit user space task.
  45  */
  46 #define TASK_SIZE_26            (UL(1) << 26)
  47
  48 /*
  49  * The module space lives between the addresses given by TASK_SIZE
  50  * and PAGE_OFFSET - it must be within 32MB of the kernel text.
  51  */
  52 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
  53 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_16M)
  54 #else
  55 /* smaller range for Thumb-2 symbols relocation (2^24)*/
  56 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_8M)
  57 #endif
  58
  59 #if TASK_SIZE > MODULES_VADDR
  60 #error Top of user space clashes with start of module space
  61 #endif
  62
  63 /*
  64  * The highmem pkmap virtual space shares the end of the module area.
  65  */
  66 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  67 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET - PMD_SIZE)
  68 #else
  69 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET)
  70 #endif
  71
  72 /*
  73  * The XIP kernel gets mapped at the bottom of the module vm area.
  74  * Since we use sections to map it, this macro replaces the physical address
  75  * with its virtual address while keeping offset from the base section.
  76  */
  77 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (MODULES_VADDR + ((physaddr) & 0x000fffff))
  78
  79 /*
  80  * Allow 16MB-aligned ioremap pages
  81  */
  82 #define IOREMAP_MAX_ORDER       24
  83
  84 #else /* CONFIG_MMU */
  85
  86 /*
  87  * The limitation of user task size can grow up to the end of free ram region.
  88  * It is difficult to define and perhaps will never meet the original meaning
  89  * of this define that was meant to.
  90  * Fortunately, there is no reference for this in noMMU mode, for now.
  91  */
  92 #define TASK_SIZE               UL(0xffffffff)
  93
  94 #ifndef TASK_UNMAPPED_BASE
  95 #define TASK_UNMAPPED_BASE      UL(0x00000000)
  96 #endif
  97
  98 #ifndef END_MEM
  99 #define END_MEM                 (UL(CONFIG_DRAM_BASE) + CONFIG_DRAM_SIZE)
 100 #endif
 101
 102 /*
 103  * The module can be at any place in ram in nommu mode.
 104  */
 105 #define MODULES_END             (END_MEM)
 106 #define MODULES_VADDR           PAGE_OFFSET
 107
 108 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (physaddr)
 109
 110 #endif /* !CONFIG_MMU */
 111
 112 /*
 113  * We fix the TCM memories max 32 KiB ITCM resp DTCM at these
 114  * locations
 115  */
 116 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
 117 #define ITCM_OFFSET     UL(0xfffe0000)
 118 #define DTCM_OFFSET     UL(0xfffe8000)
 119 #endif
 120
 121 /*
 122  * Convert a page to/from a physical address
 123  */
 124 #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
 125 #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
 126
 127 /*
 128  * PLAT_PHYS_OFFSET is the offset (from zero) of the start of physical
 129  * memory.  This is used for XIP and NoMMU kernels, and on platforms that don't
 130  * have CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT. Assembly code must always use
 131  * PLAT_PHYS_OFFSET and not PHYS_OFFSET.
 132  */
 133 #define PLAT_PHYS_OFFSET        UL(CONFIG_PHYS_OFFSET)
 134
 135 #ifndef __ASSEMBLY__
 136
 137 /*
 138  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
 139  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
 140  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
 141  *
 142  * PFNs are used to describe any physical page; this means
 143  * PFN 0 == physical address 0.
 144  */
 145 #if defined(__virt_to_phys)
 146 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 147 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 148
 149 #define virt_to_pfn(kaddr) (__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
 150
 151 #elif defined(CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT)
 152
 153 /*
 154  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
 155  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
 156  */
 157 #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
 158 #define __PV_BITS_7_0   0x81
 159
 160 extern unsigned long __pv_phys_pfn_offset;
 161 extern u64 __pv_offset;
 162 extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
 163 extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
 164
 165 #define PHYS_OFFSET     ((phys_addr_t)__pv_phys_pfn_offset << PAGE_SHIFT)
 166 #define PHYS_PFN_OFFSET (__pv_phys_pfn_offset)
 167
 168 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 169         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 170          PHYS_PFN_OFFSET)
 171
 172 #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
 173         __asm__("@ __pv_stub\n"                         \
 174         "1:     " instr "       %0, %1, %2\n"           \
 175         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 176         "       .long   1b\n"                           \
 177         "       .popsection\n"                          \
 178         : "=r" (to)                                     \
 179         : "r" (from), "I" (type))
 180
 181 #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
 182         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"            \
 183         "1:     mov     %R0, %1\n"                      \
 184         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 185         "       .long   1b\n"                           \
 186         "       .popsection\n"                          \
 187         : "=r" (t)                                      \
 188         : "I" (__PV_BITS_7_0))
 189
 190 #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
 191         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"      \
 192         "1:     adds    %Q0, %1, %2\n"                  \
 193         "       adc     %R0, %R0, #0\n"                 \
 194         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 195         "       .long   1b\n"                           \
 196         "       .popsection\n"                          \
 197         : "+r" (y)                                      \
 198         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)                \
 199         : "cc")
 200
 201 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 202 {
 203         phys_addr_t t;
 204
 205         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
 206                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
 207         } else {
 208                 __pv_stub_mov_hi(t);
 209                 __pv_add_carry_stub(x, t);
 210         }
 211         return t;
 212 }
 213
 214 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 215 {
 216         unsigned long t;
 217
 218         /*
 219          * 'unsigned long' cast discard upper word when
 220          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
 221          * assembler expression receives 32 bit argument
 222          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
 223          */
 224         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
 225         return t;
 226 }
 227
 228 #else
 229
 230 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 231 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 232
 233 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 234 {
 235         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
 236 }
 237
 238 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 239 {
 240         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
 241 }
 242
 243 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 244         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 245          PHYS_PFN_OFFSET)
 246
 247 #endif
 248
 249 /*
 250  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
 251  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
 252  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
 253  * DMA support - see dma-mapping.h.
 254  */
 255 #define virt_to_phys virt_to_phys
 256 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
 257 {
 258         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
 259 }
 260
 261 #define phys_to_virt phys_to_virt
 262 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
 263 {
 264         return (void *)__phys_to_virt(x);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * Drivers should NOT use these either.
 269  */
 270 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
 271 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
 272 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT)
 273
 274 extern phys_addr_t (*arch_virt_to_idmap)(unsigned long x);
 275
 276 /*
 277  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias of
 278  * physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
 279  * untouched.
 280  */
 281 static inline phys_addr_t __virt_to_idmap(unsigned long x)
 282 {
 283         if (IS_ENABLED(CONFIG_MMU) && arch_virt_to_idmap)
 284                 return arch_virt_to_idmap(x);
 285         else
 286                 return __virt_to_phys(x);
 287 }
 288
 289 #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 290
 291 /*
 292  * Virtual <-> DMA view memory address translations
 293  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
 294  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
 295  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
 296  */
 297 #ifndef __virt_to_bus
 298 #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
 299 #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
 300 #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
 301 #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
 302 #endif
 303
 304 #ifdef CONFIG_VIRT_TO_BUS
 305 #define virt_to_bus virt_to_bus
 306 static inline __deprecated unsigned long virt_to_bus(void *x)
 307 {
 308         return __virt_to_bus((unsigned long)x);
 309 }
 310
 311 #define bus_to_virt bus_to_virt
 312 static inline __deprecated void *bus_to_virt(unsigned long x)
 313 {
 314         return (void *)__bus_to_virt(x);
 315 }
 316 #endif
 317
 318 /*
 319  * Conversion between a struct page and a physical address.
 320  *
 321  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
 322  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
 323  *
 324  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
 325  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
 326  */
 327 #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
 328
 329 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(virt_to_pfn(kaddr))
 330 #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
 331                                         && pfn_valid(virt_to_pfn(kaddr)))
 332
 333 #endif
 334
 335 #include <asm-generic/memory_model.h>
 336
 337 #endif