]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/asm-powerpc/pgtable.h
Merge branch 'linux-2.6' into for-2.6.22
[karo-tx-linux.git] / include / asm-powerpc / pgtable.h
1 #ifndef _ASM_POWERPC_PGTABLE_H
2 #define _ASM_POWERPC_PGTABLE_H
3 #ifdef __KERNEL__
4
5 #ifndef CONFIG_PPC64
6 #include <asm-ppc/pgtable.h>
7 #else
8
9 /*
10  * This file contains the functions and defines necessary to modify and use
11  * the ppc64 hashed page table.
12  */
13
14 #ifndef __ASSEMBLY__
15 #include <linux/stddef.h>
16 #include <asm/processor.h>              /* For TASK_SIZE */
17 #include <asm/mmu.h>
18 #include <asm/page.h>
19 #include <asm/tlbflush.h>
20 struct mm_struct;
21 #endif /* __ASSEMBLY__ */
22
23 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
24 #include <asm/pgtable-64k.h>
25 #else
26 #include <asm/pgtable-4k.h>
27 #endif
28
29 #define FIRST_USER_ADDRESS      0
30
31 /*
32  * Size of EA range mapped by our pagetables.
33  */
34 #define PGTABLE_EADDR_SIZE (PTE_INDEX_SIZE + PMD_INDEX_SIZE + \
35                             PUD_INDEX_SIZE + PGD_INDEX_SIZE + PAGE_SHIFT)
36 #define PGTABLE_RANGE (1UL << PGTABLE_EADDR_SIZE)
37
38 #if TASK_SIZE_USER64 > PGTABLE_RANGE
39 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds pagetable range
40 #endif
41
42 #if TASK_SIZE_USER64 > (1UL << (USER_ESID_BITS + SID_SHIFT))
43 #error TASK_SIZE_USER64 exceeds user VSID range
44 #endif
45
46 /*
47  * Define the address range of the vmalloc VM area.
48  */
49 #define VMALLOC_START ASM_CONST(0xD000000000000000)
50 #define VMALLOC_SIZE  ASM_CONST(0x80000000000)
51 #define VMALLOC_END   (VMALLOC_START + VMALLOC_SIZE)
52
53 /*
54  * Define the address range of the imalloc VM area.
55  */
56 #define PHBS_IO_BASE    VMALLOC_END
57 #define IMALLOC_BASE    (PHBS_IO_BASE + 0x80000000ul)   /* Reserve 2 gigs for PHBs */
58 #define IMALLOC_END     (VMALLOC_START + PGTABLE_RANGE)
59
60 /*
61  * Region IDs
62  */
63 #define REGION_SHIFT            60UL
64 #define REGION_MASK             (0xfUL << REGION_SHIFT)
65 #define REGION_ID(ea)           (((unsigned long)(ea)) >> REGION_SHIFT)
66
67 #define VMALLOC_REGION_ID       (REGION_ID(VMALLOC_START))
68 #define KERNEL_REGION_ID        (REGION_ID(PAGE_OFFSET))
69 #define USER_REGION_ID          (0UL)
70
71 /*
72  * Common bits in a linux-style PTE.  These match the bits in the
73  * (hardware-defined) PowerPC PTE as closely as possible. Additional
74  * bits may be defined in pgtable-*.h
75  */
76 #define _PAGE_PRESENT   0x0001 /* software: pte contains a translation */
77 #define _PAGE_USER      0x0002 /* matches one of the PP bits */
78 #define _PAGE_FILE      0x0002 /* (!present only) software: pte holds file offset */
79 #define _PAGE_EXEC      0x0004 /* No execute on POWER4 and newer (we invert) */
80 #define _PAGE_GUARDED   0x0008
81 #define _PAGE_COHERENT  0x0010 /* M: enforce memory coherence (SMP systems) */
82 #define _PAGE_NO_CACHE  0x0020 /* I: cache inhibit */
83 #define _PAGE_WRITETHRU 0x0040 /* W: cache write-through */
84 #define _PAGE_DIRTY     0x0080 /* C: page changed */
85 #define _PAGE_ACCESSED  0x0100 /* R: page referenced */
86 #define _PAGE_RW        0x0200 /* software: user write access allowed */
87 #define _PAGE_HASHPTE   0x0400 /* software: pte has an associated HPTE */
88 #define _PAGE_BUSY      0x0800 /* software: PTE & hash are busy */ 
89
90 #define _PAGE_BASE      (_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_COHERENT)
91
92 #define _PAGE_WRENABLE  (_PAGE_RW | _PAGE_DIRTY)
93
94 /* __pgprot defined in asm-powerpc/page.h */
95 #define PAGE_NONE       __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED)
96
97 #define PAGE_SHARED     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW | _PAGE_USER)
98 #define PAGE_SHARED_X   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
99 #define PAGE_COPY       __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER)
100 #define PAGE_COPY_X     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
101 #define PAGE_READONLY   __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER)
102 #define PAGE_READONLY_X __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_USER | _PAGE_EXEC)
103 #define PAGE_KERNEL     __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE)
104 #define PAGE_KERNEL_CI  __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | \
105                                _PAGE_WRENABLE | _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED)
106 #define PAGE_KERNEL_EXEC __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE | _PAGE_EXEC)
107
108 #define PAGE_AGP        __pgprot(_PAGE_BASE | _PAGE_WRENABLE | _PAGE_NO_CACHE)
109 #define HAVE_PAGE_AGP
110
111 /* PTEIDX nibble */
112 #define _PTEIDX_SECONDARY       0x8
113 #define _PTEIDX_GROUP_IX        0x7
114
115
116 /*
117  * POWER4 and newer have per page execute protection, older chips can only
118  * do this on a segment (256MB) basis.
119  *
120  * Also, write permissions imply read permissions.
121  * This is the closest we can get..
122  *
123  * Note due to the way vm flags are laid out, the bits are XWR
124  */
125 #define __P000  PAGE_NONE
126 #define __P001  PAGE_READONLY
127 #define __P010  PAGE_COPY
128 #define __P011  PAGE_COPY
129 #define __P100  PAGE_READONLY_X
130 #define __P101  PAGE_READONLY_X
131 #define __P110  PAGE_COPY_X
132 #define __P111  PAGE_COPY_X
133
134 #define __S000  PAGE_NONE
135 #define __S001  PAGE_READONLY
136 #define __S010  PAGE_SHARED
137 #define __S011  PAGE_SHARED
138 #define __S100  PAGE_READONLY_X
139 #define __S101  PAGE_READONLY_X
140 #define __S110  PAGE_SHARED_X
141 #define __S111  PAGE_SHARED_X
142
143 #ifndef __ASSEMBLY__
144
145 /*
146  * ZERO_PAGE is a global shared page that is always zero: used
147  * for zero-mapped memory areas etc..
148  */
149 extern unsigned long empty_zero_page[PAGE_SIZE/sizeof(unsigned long)];
150 #define ZERO_PAGE(vaddr) (virt_to_page(empty_zero_page))
151 #endif /* __ASSEMBLY__ */
152
153 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
154
155 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA
156 #define HAVE_ARCH_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN
157
158 #endif
159
160 #ifndef __ASSEMBLY__
161
162 /*
163  * Conversion functions: convert a page and protection to a page entry,
164  * and a page entry and page directory to the page they refer to.
165  *
166  * mk_pte takes a (struct page *) as input
167  */
168 #define mk_pte(page, pgprot)    pfn_pte(page_to_pfn(page), (pgprot))
169
170 static inline pte_t pfn_pte(unsigned long pfn, pgprot_t pgprot)
171 {
172         pte_t pte;
173
174
175         pte_val(pte) = (pfn << PTE_RPN_SHIFT) | pgprot_val(pgprot);
176         return pte;
177 }
178
179 #define pte_modify(_pte, newprot) \
180   (__pte((pte_val(_pte) & _PAGE_CHG_MASK) | pgprot_val(newprot)))
181
182 #define pte_none(pte)           ((pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
183 #define pte_present(pte)        (pte_val(pte) & _PAGE_PRESENT)
184
185 /* pte_clear moved to later in this file */
186
187 #define pte_pfn(x)              ((unsigned long)((pte_val(x)>>PTE_RPN_SHIFT)))
188 #define pte_page(x)             pfn_to_page(pte_pfn(x))
189
190 #define PMD_BAD_BITS            (PTE_TABLE_SIZE-1)
191 #define PUD_BAD_BITS            (PMD_TABLE_SIZE-1)
192
193 #define pmd_set(pmdp, pmdval)   (pmd_val(*(pmdp)) = (pmdval))
194 #define pmd_none(pmd)           (!pmd_val(pmd))
195 #define pmd_bad(pmd)            (!is_kernel_addr(pmd_val(pmd)) \
196                                  || (pmd_val(pmd) & PMD_BAD_BITS))
197 #define pmd_present(pmd)        (pmd_val(pmd) != 0)
198 #define pmd_clear(pmdp)         (pmd_val(*(pmdp)) = 0)
199 #define pmd_page_vaddr(pmd)     (pmd_val(pmd) & ~PMD_MASKED_BITS)
200 #define pmd_page(pmd)           virt_to_page(pmd_page_vaddr(pmd))
201
202 #define pud_set(pudp, pudval)   (pud_val(*(pudp)) = (pudval))
203 #define pud_none(pud)           (!pud_val(pud))
204 #define pud_bad(pud)            (!is_kernel_addr(pud_val(pud)) \
205                                  || (pud_val(pud) & PUD_BAD_BITS))
206 #define pud_present(pud)        (pud_val(pud) != 0)
207 #define pud_clear(pudp)         (pud_val(*(pudp)) = 0)
208 #define pud_page_vaddr(pud)     (pud_val(pud) & ~PUD_MASKED_BITS)
209 #define pud_page(pud)           virt_to_page(pud_page_vaddr(pud))
210
211 #define pgd_set(pgdp, pudp)     ({pgd_val(*(pgdp)) = (unsigned long)(pudp);})
212
213 /* 
214  * Find an entry in a page-table-directory.  We combine the address region 
215  * (the high order N bits) and the pgd portion of the address.
216  */
217 /* to avoid overflow in free_pgtables we don't use PTRS_PER_PGD here */
218 #define pgd_index(address) (((address) >> (PGDIR_SHIFT)) & 0x1ff)
219
220 #define pgd_offset(mm, address)  ((mm)->pgd + pgd_index(address))
221
222 #define pmd_offset(pudp,addr) \
223   (((pmd_t *) pud_page_vaddr(*(pudp))) + (((addr) >> PMD_SHIFT) & (PTRS_PER_PMD - 1)))
224
225 #define pte_offset_kernel(dir,addr) \
226   (((pte_t *) pmd_page_vaddr(*(dir))) + (((addr) >> PAGE_SHIFT) & (PTRS_PER_PTE - 1)))
227
228 #define pte_offset_map(dir,addr)        pte_offset_kernel((dir), (addr))
229 #define pte_offset_map_nested(dir,addr) pte_offset_kernel((dir), (addr))
230 #define pte_unmap(pte)                  do { } while(0)
231 #define pte_unmap_nested(pte)           do { } while(0)
232
233 /* to find an entry in a kernel page-table-directory */
234 /* This now only contains the vmalloc pages */
235 #define pgd_offset_k(address) pgd_offset(&init_mm, address)
236
237 /*
238  * The following only work if pte_present() is true.
239  * Undefined behaviour if not..
240  */
241 static inline int pte_read(pte_t pte)  { return pte_val(pte) & _PAGE_USER;}
242 static inline int pte_write(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_RW;}
243 static inline int pte_exec(pte_t pte)  { return pte_val(pte) & _PAGE_EXEC;}
244 static inline int pte_dirty(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_DIRTY;}
245 static inline int pte_young(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_ACCESSED;}
246 static inline int pte_file(pte_t pte) { return pte_val(pte) & _PAGE_FILE;}
247
248 static inline void pte_uncache(pte_t pte) { pte_val(pte) |= _PAGE_NO_CACHE; }
249 static inline void pte_cache(pte_t pte)   { pte_val(pte) &= ~_PAGE_NO_CACHE; }
250
251 static inline pte_t pte_rdprotect(pte_t pte) {
252         pte_val(pte) &= ~_PAGE_USER; return pte; }
253 static inline pte_t pte_exprotect(pte_t pte) {
254         pte_val(pte) &= ~_PAGE_EXEC; return pte; }
255 static inline pte_t pte_wrprotect(pte_t pte) {
256         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_RW); return pte; }
257 static inline pte_t pte_mkclean(pte_t pte) {
258         pte_val(pte) &= ~(_PAGE_DIRTY); return pte; }
259 static inline pte_t pte_mkold(pte_t pte) {
260         pte_val(pte) &= ~_PAGE_ACCESSED; return pte; }
261 static inline pte_t pte_mkread(pte_t pte) {
262         pte_val(pte) |= _PAGE_USER; return pte; }
263 static inline pte_t pte_mkexec(pte_t pte) {
264         pte_val(pte) |= _PAGE_USER | _PAGE_EXEC; return pte; }
265 static inline pte_t pte_mkwrite(pte_t pte) {
266         pte_val(pte) |= _PAGE_RW; return pte; }
267 static inline pte_t pte_mkdirty(pte_t pte) {
268         pte_val(pte) |= _PAGE_DIRTY; return pte; }
269 static inline pte_t pte_mkyoung(pte_t pte) {
270         pte_val(pte) |= _PAGE_ACCESSED; return pte; }
271 static inline pte_t pte_mkhuge(pte_t pte) {
272         return pte; }
273
274 /* Atomic PTE updates */
275 static inline unsigned long pte_update(struct mm_struct *mm,
276                                        unsigned long addr,
277                                        pte_t *ptep, unsigned long clr,
278                                        int huge)
279 {
280         unsigned long old, tmp;
281
282         __asm__ __volatile__(
283         "1:     ldarx   %0,0,%3         # pte_update\n\
284         andi.   %1,%0,%6\n\
285         bne-    1b \n\
286         andc    %1,%0,%4 \n\
287         stdcx.  %1,0,%3 \n\
288         bne-    1b"
289         : "=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
290         : "r" (ptep), "r" (clr), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
291         : "cc" );
292
293         if (old & _PAGE_HASHPTE)
294                 hpte_need_flush(mm, addr, ptep, old, huge);
295         return old;
296 }
297
298 static inline int __ptep_test_and_clear_young(struct mm_struct *mm,
299                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
300 {
301         unsigned long old;
302
303         if ((pte_val(*ptep) & (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE)) == 0)
304                 return 0;
305         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_ACCESSED, 0);
306         return (old & _PAGE_ACCESSED) != 0;
307 }
308 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG
309 #define ptep_test_and_clear_young(__vma, __addr, __ptep)                   \
310 ({                                                                         \
311         int __r;                                                           \
312         __r = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
313         __r;                                                               \
314 })
315
316 /*
317  * On RW/DIRTY bit transitions we can avoid flushing the hpte. For the
318  * moment we always flush but we need to fix hpte_update and test if the
319  * optimisation is worth it.
320  */
321 static inline int __ptep_test_and_clear_dirty(struct mm_struct *mm,
322                                               unsigned long addr, pte_t *ptep)
323 {
324         unsigned long old;
325
326         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_DIRTY) == 0)
327                 return 0;
328         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_DIRTY, 0);
329         return (old & _PAGE_DIRTY) != 0;
330 }
331 #define __HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_DIRTY
332 #define ptep_test_and_clear_dirty(__vma, __addr, __ptep)                   \
333 ({                                                                         \
334         int __r;                                                           \
335         __r = __ptep_test_and_clear_dirty((__vma)->vm_mm, __addr, __ptep); \
336         __r;                                                               \
337 })
338
339 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_WRPROTECT
340 static inline void ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
341                                       pte_t *ptep)
342 {
343         unsigned long old;
344
345         if ((pte_val(*ptep) & _PAGE_RW) == 0)
346                 return;
347         old = pte_update(mm, addr, ptep, _PAGE_RW, 0);
348 }
349
350 /*
351  * We currently remove entries from the hashtable regardless of whether
352  * the entry was young or dirty. The generic routines only flush if the
353  * entry was young or dirty which is not good enough.
354  *
355  * We should be more intelligent about this but for the moment we override
356  * these functions and force a tlb flush unconditionally
357  */
358 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_YOUNG_FLUSH
359 #define ptep_clear_flush_young(__vma, __address, __ptep)                \
360 ({                                                                      \
361         int __young = __ptep_test_and_clear_young((__vma)->vm_mm, __address, \
362                                                   __ptep);              \
363         __young;                                                        \
364 })
365
366 #define __HAVE_ARCH_PTEP_CLEAR_DIRTY_FLUSH
367 #define ptep_clear_flush_dirty(__vma, __address, __ptep)                \
368 ({                                                                      \
369         int __dirty = __ptep_test_and_clear_dirty((__vma)->vm_mm, __address, \
370                                                   __ptep);              \
371         __dirty;                                                        \
372 })
373
374 #define __HAVE_ARCH_PTEP_GET_AND_CLEAR
375 static inline pte_t ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
376                                        unsigned long addr, pte_t *ptep)
377 {
378         unsigned long old = pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
379         return __pte(old);
380 }
381
382 static inline void pte_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
383                              pte_t * ptep)
384 {
385         pte_update(mm, addr, ptep, ~0UL, 0);
386 }
387
388 /*
389  * set_pte stores a linux PTE into the linux page table.
390  */
391 static inline void set_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
392                               pte_t *ptep, pte_t pte)
393 {
394         if (pte_present(*ptep))
395                 pte_clear(mm, addr, ptep);
396         pte = __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS);
397         *ptep = pte;
398 }
399
400 /* Set the dirty and/or accessed bits atomically in a linux PTE, this
401  * function doesn't need to flush the hash entry
402  */
403 #define __HAVE_ARCH_PTEP_SET_ACCESS_FLAGS
404 static inline void __ptep_set_access_flags(pte_t *ptep, pte_t entry, int dirty)
405 {
406         unsigned long bits = pte_val(entry) &
407                 (_PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_RW | _PAGE_EXEC);
408         unsigned long old, tmp;
409
410         __asm__ __volatile__(
411         "1:     ldarx   %0,0,%4\n\
412                 andi.   %1,%0,%6\n\
413                 bne-    1b \n\
414                 or      %0,%3,%0\n\
415                 stdcx.  %0,0,%4\n\
416                 bne-    1b"
417         :"=&r" (old), "=&r" (tmp), "=m" (*ptep)
418         :"r" (bits), "r" (ptep), "m" (*ptep), "i" (_PAGE_BUSY)
419         :"cc");
420 }
421 #define  ptep_set_access_flags(__vma, __address, __ptep, __entry, __dirty) \
422         do {                                                               \
423                 __ptep_set_access_flags(__ptep, __entry, __dirty);         \
424                 flush_tlb_page_nohash(__vma, __address);                   \
425         } while(0)
426
427 /*
428  * Macro to mark a page protection value as "uncacheable".
429  */
430 #define pgprot_noncached(prot)  (__pgprot(pgprot_val(prot) | _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED))
431
432 struct file;
433 extern pgprot_t phys_mem_access_prot(struct file *file, unsigned long pfn,
434                                      unsigned long size, pgprot_t vma_prot);
435 #define __HAVE_PHYS_MEM_ACCESS_PROT
436
437 #define __HAVE_ARCH_PTE_SAME
438 #define pte_same(A,B)   (((pte_val(A) ^ pte_val(B)) & ~_PAGE_HPTEFLAGS) == 0)
439
440 #define pte_ERROR(e) \
441         printk("%s:%d: bad pte %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pte_val(e))
442 #define pmd_ERROR(e) \
443         printk("%s:%d: bad pmd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pmd_val(e))
444 #define pgd_ERROR(e) \
445         printk("%s:%d: bad pgd %08lx.\n", __FILE__, __LINE__, pgd_val(e))
446
447 extern pgd_t swapper_pg_dir[];
448
449 extern void paging_init(void);
450
451 /* Encode and de-code a swap entry */
452 #define __swp_type(entry)       (((entry).val >> 1) & 0x3f)
453 #define __swp_offset(entry)     ((entry).val >> 8)
454 #define __swp_entry(type, offset) ((swp_entry_t){((type)<< 1)|((offset)<<8)})
455 #define __pte_to_swp_entry(pte) ((swp_entry_t){pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT})
456 #define __swp_entry_to_pte(x)   ((pte_t) { (x).val << PTE_RPN_SHIFT })
457 #define pte_to_pgoff(pte)       (pte_val(pte) >> PTE_RPN_SHIFT)
458 #define pgoff_to_pte(off)       ((pte_t) {((off) << PTE_RPN_SHIFT)|_PAGE_FILE})
459 #define PTE_FILE_MAX_BITS       (BITS_PER_LONG - PTE_RPN_SHIFT)
460
461 /*
462  * kern_addr_valid is intended to indicate whether an address is a valid
463  * kernel address.  Most 32-bit archs define it as always true (like this)
464  * but most 64-bit archs actually perform a test.  What should we do here?
465  * The only use is in fs/ncpfs/dir.c
466  */
467 #define kern_addr_valid(addr)   (1)
468
469 #define io_remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)         \
470                 remap_pfn_range(vma, vaddr, pfn, size, prot)
471
472 void pgtable_cache_init(void);
473
474 /*
475  * find_linux_pte returns the address of a linux pte for a given 
476  * effective address and directory.  If not found, it returns zero.
477  */static inline pte_t *find_linux_pte(pgd_t *pgdir, unsigned long ea)
478 {
479         pgd_t *pg;
480         pud_t *pu;
481         pmd_t *pm;
482         pte_t *pt = NULL;
483
484         pg = pgdir + pgd_index(ea);
485         if (!pgd_none(*pg)) {
486                 pu = pud_offset(pg, ea);
487                 if (!pud_none(*pu)) {
488                         pm = pmd_offset(pu, ea);
489                         if (pmd_present(*pm))
490                                 pt = pte_offset_kernel(pm, ea);
491                 }
492         }
493         return pt;
494 }
495
496
497 #include <asm-generic/pgtable.h>
498
499 #endif /* __ASSEMBLY__ */
500
501 #endif /* CONFIG_PPC64 */
502 #endif /* __KERNEL__ */
503 #endif /* _ASM_POWERPC_PGTABLE_H */