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 #include <asm/cache.h>
  22
  23 #ifdef CONFIG_NEED_MACH_MEMORY_H
  24 #include <mach/memory.h>
  25 #endif
  26
  27 /*
  28  * Allow for constants defined here to be used from assembly code
  29  * by prepending the UL suffix only with actual C code compilation.
  30  */
  31 #define UL(x) _AC(x, UL)
  32
  33 /* PAGE_OFFSET - the virtual address of the start of the kernel image */
  34 #define PAGE_OFFSET             UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)
  35
  36 #ifdef CONFIG_MMU
  37
  38 /*
  39  * TASK_SIZE - the maximum size of a user space task.
  40  * TASK_UNMAPPED_BASE - the lower boundary of the mmap VM area
  41  */
  42 #define TASK_SIZE               (UL(CONFIG_PAGE_OFFSET) - UL(SZ_16M))
  43 #define TASK_UNMAPPED_BASE      ALIGN(TASK_SIZE / 3, SZ_16M)
  44
  45 /*
  46  * The maximum size of a 26-bit user space task.
  47  */
  48 #define TASK_SIZE_26            (UL(1) << 26)
  49
  50 /*
  51  * The module space lives between the addresses given by TASK_SIZE
  52  * and PAGE_OFFSET - it must be within 32MB of the kernel text.
  53  */
  54 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
  55 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_16M)
  56 #else
  57 /* smaller range for Thumb-2 symbols relocation (2^24)*/
  58 #define MODULES_VADDR           (PAGE_OFFSET - SZ_8M)
  59 #endif
  60
  61 #if TASK_SIZE > MODULES_VADDR
  62 #error Top of user space clashes with start of module space
  63 #endif
  64
  65 /*
  66  * The highmem pkmap virtual space shares the end of the module area.
  67  */
  68 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
  69 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET - PMD_SIZE)
  70 #else
  71 #define MODULES_END             (PAGE_OFFSET)
  72 #endif
  73
  74 /*
  75  * The XIP kernel gets mapped at the bottom of the module vm area.
  76  * Since we use sections to map it, this macro replaces the physical address
  77  * with its virtual address while keeping offset from the base section.
  78  */
  79 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (MODULES_VADDR + ((physaddr) & 0x000fffff))
  80
  81 /*
  82  * Allow 16MB-aligned ioremap pages
  83  */
  84 #define IOREMAP_MAX_ORDER       24
  85
  86 #else /* CONFIG_MMU */
  87
  88 /*
  89  * The limitation of user task size can grow up to the end of free ram region.
  90  * It is difficult to define and perhaps will never meet the original meaning
  91  * of this define that was meant to.
  92  * Fortunately, there is no reference for this in noMMU mode, for now.
  93  */
  94 #ifndef TASK_SIZE
  95 #define TASK_SIZE               (CONFIG_DRAM_SIZE)
  96 #endif
  97
  98 #ifndef TASK_UNMAPPED_BASE
  99 #define TASK_UNMAPPED_BASE      UL(0x00000000)
 100 #endif
 101
 102 #ifndef END_MEM
 103 #define END_MEM                 (UL(CONFIG_DRAM_BASE) + CONFIG_DRAM_SIZE)
 104 #endif
 105
 106 /*
 107  * The module can be at any place in ram in nommu mode.
 108  */
 109 #define MODULES_END             (END_MEM)
 110 #define MODULES_VADDR           PAGE_OFFSET
 111
 112 #define XIP_VIRT_ADDR(physaddr)  (physaddr)
 113
 114 #endif /* !CONFIG_MMU */
 115
 116 /*
 117  * We fix the TCM memories max 32 KiB ITCM resp DTCM at these
 118  * locations
 119  */
 120 #ifdef CONFIG_HAVE_TCM
 121 #define ITCM_OFFSET     UL(0xfffe0000)
 122 #define DTCM_OFFSET     UL(0xfffe8000)
 123 #endif
 124
 125 /*
 126  * Convert a physical address to a Page Frame Number and back
 127  */
 128 #define __phys_to_pfn(paddr)    ((unsigned long)((paddr) >> PAGE_SHIFT))
 129 #define __pfn_to_phys(pfn)      ((phys_addr_t)(pfn) << PAGE_SHIFT)
 130
 131 /*
 132  * Convert a page to/from a physical address
 133  */
 134 #define page_to_phys(page)      (__pfn_to_phys(page_to_pfn(page)))
 135 #define phys_to_page(phys)      (pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys)))
 136
 137 /*
 138  * Minimum guaranted alignment in pgd_alloc().  The page table pointers passed
 139  * around in head.S and proc-*.S are shifted by this amount, in order to
 140  * leave spare high bits for systems with physical address extension.  This
 141  * does not fully accomodate the 40-bit addressing capability of ARM LPAE, but
 142  * gives us about 38-bits or so.
 143  */
 144 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
 145 #define ARCH_PGD_SHIFT          L1_CACHE_SHIFT
 146 #else
 147 #define ARCH_PGD_SHIFT          0
 148 #endif
 149 #define ARCH_PGD_MASK           ((1 << ARCH_PGD_SHIFT) - 1)
 150
 151 /*
 152  * PLAT_PHYS_OFFSET is the offset (from zero) of the start of physical
 153  * memory.  This is used for XIP and NoMMU kernels, or by kernels which
 154  * have their own mach/memory.h.  Assembly code must always use
 155  * PLAT_PHYS_OFFSET and not PHYS_OFFSET.
 156  */
 157 #ifndef PLAT_PHYS_OFFSET
 158 #define PLAT_PHYS_OFFSET        UL(CONFIG_PHYS_OFFSET)
 159 #endif
 160
 161 #ifndef __ASSEMBLY__
 162
 163 /*
 164  * Physical vs virtual RAM address space conversion.  These are
 165  * private definitions which should NOT be used outside memory.h
 166  * files.  Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
 167  *
 168  * PFNs are used to describe any physical page; this means
 169  * PFN 0 == physical address 0.
 170  */
 171 #if defined(__virt_to_phys)
 172 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 173 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 174
 175 #define virt_to_pfn(kaddr) (__pa(kaddr) >> PAGE_SHIFT)
 176
 177 #elif defined(CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT)
 178
 179 /*
 180  * Constants used to force the right instruction encodings and shifts
 181  * so that all we need to do is modify the 8-bit constant field.
 182  */
 183 #define __PV_BITS_31_24 0x81000000
 184 #define __PV_BITS_7_0   0x81
 185
 186 extern unsigned long __pv_phys_pfn_offset;
 187 extern u64 __pv_offset;
 188 extern void fixup_pv_table(const void *, unsigned long);
 189 extern const void *__pv_table_begin, *__pv_table_end;
 190
 191 #define PHYS_OFFSET     ((phys_addr_t)__pv_phys_pfn_offset << PAGE_SHIFT)
 192 #define PHYS_PFN_OFFSET (__pv_phys_pfn_offset)
 193
 194 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 195         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 196          PHYS_PFN_OFFSET)
 197
 198 #define __pv_stub(from,to,instr,type)                   \
 199         __asm__("@ __pv_stub\n"                         \
 200         "1:     " instr "       %0, %1, %2\n"           \
 201         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 202         "       .long   1b\n"                           \
 203         "       .popsection\n"                          \
 204         : "=r" (to)                                     \
 205         : "r" (from), "I" (type))
 206
 207 #define __pv_stub_mov_hi(t)                             \
 208         __asm__ volatile("@ __pv_stub_mov\n"            \
 209         "1:     mov     %R0, %1\n"                      \
 210         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 211         "       .long   1b\n"                           \
 212         "       .popsection\n"                          \
 213         : "=r" (t)                                      \
 214         : "I" (__PV_BITS_7_0))
 215
 216 #define __pv_add_carry_stub(x, y)                       \
 217         __asm__ volatile("@ __pv_add_carry_stub\n"      \
 218         "1:     adds    %Q0, %1, %2\n"                  \
 219         "       adc     %R0, %R0, #0\n"                 \
 220         "       .pushsection .pv_table,\"a\"\n"         \
 221         "       .long   1b\n"                           \
 222         "       .popsection\n"                          \
 223         : "+r" (y)                                      \
 224         : "r" (x), "I" (__PV_BITS_31_24)                \
 225         : "cc")
 226
 227 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 228 {
 229         phys_addr_t t;
 230
 231         if (sizeof(phys_addr_t) == 4) {
 232                 __pv_stub(x, t, "add", __PV_BITS_31_24);
 233         } else {
 234                 __pv_stub_mov_hi(t);
 235                 __pv_add_carry_stub(x, t);
 236         }
 237         return t;
 238 }
 239
 240 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 241 {
 242         unsigned long t;
 243
 244         /*
 245          * 'unsigned long' cast discard upper word when
 246          * phys_addr_t is 64 bit, and makes sure that inline
 247          * assembler expression receives 32 bit argument
 248          * in place where 'r' 32 bit operand is expected.
 249          */
 250         __pv_stub((unsigned long) x, t, "sub", __PV_BITS_31_24);
 251         return t;
 252 }
 253
 254 #else
 255
 256 #define PHYS_OFFSET     PLAT_PHYS_OFFSET
 257 #define PHYS_PFN_OFFSET ((unsigned long)(PHYS_OFFSET >> PAGE_SHIFT))
 258
 259 static inline phys_addr_t __virt_to_phys(unsigned long x)
 260 {
 261         return (phys_addr_t)x - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET;
 262 }
 263
 264 static inline unsigned long __phys_to_virt(phys_addr_t x)
 265 {
 266         return x - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET;
 267 }
 268
 269 #define virt_to_pfn(kaddr) \
 270         ((((unsigned long)(kaddr) - PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT) + \
 271          PHYS_PFN_OFFSET)
 272
 273 #endif
 274
 275 /*
 276  * These are *only* valid on the kernel direct mapped RAM memory.
 277  * Note: Drivers should NOT use these.  They are the wrong
 278  * translation for translating DMA addresses.  Use the driver
 279  * DMA support - see dma-mapping.h.
 280  */
 281 static inline phys_addr_t virt_to_phys(const volatile void *x)
 282 {
 283         return __virt_to_phys((unsigned long)(x));
 284 }
 285
 286 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t x)
 287 {
 288         return (void *)__phys_to_virt(x);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Drivers should NOT use these either.
 293  */
 294 #define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))
 295 #define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((phys_addr_t)(x)))
 296 #define pfn_to_kaddr(pfn)       __va((pfn) << PAGE_SHIFT)
 297
 298 extern phys_addr_t (*arch_virt_to_idmap)(unsigned long x);
 299
 300 /*
 301  * These are for systems that have a hardware interconnect supported alias of
 302  * physical memory for idmap purposes.  Most cases should leave these
 303  * untouched.
 304  */
 305 static inline phys_addr_t __virt_to_idmap(unsigned long x)
 306 {
 307         if (arch_virt_to_idmap)
 308                 return arch_virt_to_idmap(x);
 309         else
 310                 return __virt_to_phys(x);
 311 }
 312
 313 #define virt_to_idmap(x)        __virt_to_idmap((unsigned long)(x))
 314
 315 /*
 316  * Virtual <-> DMA view memory address translations
 317  * Again, these are *only* valid on the kernel direct mapped RAM
 318  * memory.  Use of these is *deprecated* (and that doesn't mean
 319  * use the __ prefixed forms instead.)  See dma-mapping.h.
 320  */
 321 #ifndef __virt_to_bus
 322 #define __virt_to_bus   __virt_to_phys
 323 #define __bus_to_virt   __phys_to_virt
 324 #define __pfn_to_bus(x) __pfn_to_phys(x)
 325 #define __bus_to_pfn(x) __phys_to_pfn(x)
 326 #endif
 327
 328 #ifdef CONFIG_VIRT_TO_BUS
 329 static inline __deprecated unsigned long virt_to_bus(void *x)
 330 {
 331         return __virt_to_bus((unsigned long)x);
 332 }
 333
 334 static inline __deprecated void *bus_to_virt(unsigned long x)
 335 {
 336         return (void *)__bus_to_virt(x);
 337 }
 338 #endif
 339
 340 /*
 341  * Conversion between a struct page and a physical address.
 342  *
 343  *  page_to_pfn(page)   convert a struct page * to a PFN number
 344  *  pfn_to_page(pfn)    convert a _valid_ PFN number to struct page *
 345  *
 346  *  virt_to_page(k)     convert a _valid_ virtual address to struct page *
 347  *  virt_addr_valid(k)  indicates whether a virtual address is valid
 348  */
 349 #define ARCH_PFN_OFFSET         PHYS_PFN_OFFSET
 350
 351 #define virt_to_page(kaddr)     pfn_to_page(virt_to_pfn(kaddr))
 352 #define virt_addr_valid(kaddr)  (((unsigned long)(kaddr) >= PAGE_OFFSET && (unsigned long)(kaddr) < (unsigned long)high_memory) \
 353                                         && pfn_valid(virt_to_pfn(kaddr)))
 354
 355 #endif
 356
 357 #include <asm-generic/memory_model.h>
 358
 359 #endif